yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share

Физическая химия

§4.5 Катализ

Катализ – изменение скорости химической реакции в присутствии веществ, называемых катализаторами, которые, вступая во взаимодействие с реагентами, сами к концу реакции остаются химически неизменными.

            Все важнейшие промышленные процессы протекают в присутствии катализаторов. В живых и растительных системах протекает громадное количество каталитических реакций. При этом увеличение скорости под действием катализаторов может достигать миллионов раз.          

Общие свойства каталитических реакций:

1        Участие катализатора  в реакции не отражается на её химическом уравнении. Однако скорость реакции пропорциональна количеству катализатора.

2        Катализатор обладает специфичностью действия. Он может изменять скорость одной реакции и не влиять на скорость другой.

3        Катализатор не смещает химического равновесия, так как он в равной мере изменяет скорость и прямой, и обратной реакции.

4        Некоторые вещества усиливают действие катализатора (промоторы), другие – ослабляют (яды).

Различают положительный и отрицательный катализ. Положительный катализ называют просто катализом, отрицательный – ингибированием.

Катализ бывает гомогенным и гетерогенным. Гомогенный катализ наблюдается в том случае, когда катализатор и реагенты находятся в одной фазе. Примерами гомогенного катализа являются реакции в водных растворах в присутствии кислот или щелочей.

При гетерогенном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах. Большая часть каталитических реакций протекает в гетерогенных системах на твёрдых катализаторах.

Механизм действия катализатора может быть отражён следующей схемой:

1  А + В = АВ   без катализатора;

2:  а) А + К = АК;

    б)АК + В = АВ + К  с катализатором.

Видно, что катализатор сначала связывается с одним из веществ в нестойкое соединение, а затем второй реагент вытесняет его из этого соединения.

Существующие в настоящее время представления о влиянии катализатора на скорость химической реакции объясняют увеличение скорости тем, что катализатор уменьшает энергию активации и (или) увеличивает энтропию активации химической реакции.

 

 

16