Lösung 15 - Quack

15.13 Typisches Vordiplom
Untersuchung eines hypothetischen Mechanismus der Enzymkinetik
1. Geschwindigkeitsgesetz:
v (1)
c
v (−1)
c
v (2)
c
v (−2)
c
v (3)
c
v (4)
c
v (−4)
c
(4 Punkte)
= − d [E](1)
d t
= − d [ES](−1)
d t
= − d [ES](2)
d t
= − d [EP](−2)
d t
= − d [EP](3)
d t
= − d [EP](4)
d t
= − d [EG](−4)
d t
= − d [S](1)
d t
= d [E](−1)
d t
= d [EP](2)
d t
= d [ES](2)
d t
= d [E](3)
d t
= − d [G](4)
d t
= − d [P](−4)
d t
= d [ES](1)
d t
= d [S](−1)
d t
= k 2 [ES]
= k −2 [EP]
= d [P](3)
d t
= d [EG](4)
d t
= k 1 [E][S]
= k −1 [ES]
= k 3 [EP]
= d [EP](−4)
d t
= d [P](4)
d t
= d [G](−4)
d t
= k 4 [H 2 O][EP][G]
2. (a.) Dimension und Einheit
[k 1 ] = [Konzentration −1 · Zeit −1 ] = [cm 3 mol −1 s −1 ] auch [cm 3 s −1 ]
[k −1 ] = [k 2 ] = [k −2 ] = [k 3 ] = [Zeit −1 ] =[s −1 ]
[k 4 ] = [k −4 ] = [cm 6 mol −2 s −1 ] auch [cm 6 s −1 ]
(3 Punkte)
(b.) Molekularität
(1) und (5): bimolekular
(-1), (2), (-2), und (3): unimolekular
(4) und (-4): trimolekular
(4 Punkte)
= +k −4 [EG][P][H 2 O]
3. Reaktionsordnung m bezüglich einzelner Stoffe, m tot ist die Gesamtordnung.
(4) m = 1 in H 2 O, EP, G m = 0 in EG, P m tot = 3
(−4) m = 1 in EG, P, H 2 O m = 0 in EP, G m tot = 3
H 2 O als Lösungsmittel: [H 2 O]≃ const.
v (4)
c = k 4 [H 2 O][EP][G] = k ′ 4[EP][G] mit k ′ 4 = k 4 [H 2 O]
v (−4)
c = k −4 [EG][P][H 2 O] = k ′ −4[EG][P] mit k ′ −4 = k −4 [H 2 O]
⇒ scheinbar 2. Ordnung
(3 Punkte)
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