Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Что такое катализ - примерКроме рассмотренных факторе », на скорость химической реакции влияют катализаторы.

Катализаторами могут быть атомы, ионы, молекулы, взаимодействующие с реагирующими веществами, влияющие на скорость химической реакции и после каждого реакционного цикла выделяются в химически неизменном состоянии. Явление катализа был открыт Г.Р. Кирхгофф 1814 года, а термин «катализ» был предложен Й.Я. Берцелиусом 1838 года.


Как правило, катализаторы, ускоряющие скорость реакции, называют положительными, а катализаторы, снижают скорость реакции - негативными. Например, гидрохинон и а-нафтол тормозят самочинные процессы окисления жиров. Катализ является очень распространенным явлением. Известно много катализаторов, но универсальным среди них вода. Очень большое количество реакций происходит только в присутствии воды. Например, реакции водорода с кислородом, водорода с хлором и аммиака с хлористым водородом.
Все каталитические процессы можно разделить па три основные группы - гомогенные, гетерогенные и ферментативные.


Катализатор может вступать во взаимодействие с одним или всеми реагирующими веществами, при этом образуется промежуточное соединение АХ. После каждого элементарного химического акта катализатор восстанавливается и может вступать во взаимодействие с новыми молекулами реагентов. Природа сил, на которых основывается взаимодействие катализатора с реагентами, такая же, как и для химических соединений - это ковалентная связь, донорно-акцепторная и кулоновское взаимодействие, водородная связь и др.. Для образования химической связи необходимо полное соответствие молекулярных орбиталей реагирующих молекул и катализатора за энергией и симметрией (специфическое действие катализатора). Катализаторы, независимо от их природы, ускоряют (или замедляют) только термодинамически возможные реакции. Как известно, катализатор входит в состав промежуточного соединения, а термодинамическая возможность процесса определяется разностью свободной энергии начального и конечного состояний системы.

Химический процесс в присутствии катализатора происходит в направлении уменьшения свободной энергии и ускоряется за счет снижения энергии активации, что приводит к увеличению концентрации активированных комплексов. Катализаторы изменяют скорость реакции, но не нарушают равновесия в равновесных (обратимых) химических реакциях, поскольку они в равной степени ускоряют (уменьшают) скорости прямой и обратной реакций. Поскольку катализаторы входят в состав активированного комплекса, вши меняют термодинамические параметры Н * S *, G * и тем самым влияют на скорость и константу скорости реакции.
Каталитические реакции по своей природе относятся к сложных реакций и чаще к последовательным. Поэтому лимитирующей будет стадия, которая проходит с наименьшей скоростью.


На практике часто применяют не отдельный катализатор, а их смеси. Такие сложные катализаторы называют смешанными. Например, используя СИО и МпO2 с примесью некоторых металлов, проводят реакцию окисления оксида углерода при комнатной температуре. Скорость каталитической реакции можно существенно ускорить за счет введения в систему веществ (активаторов), которые повышают активность катализатора.
Со временем активность катализаторов уменьшается вследствие блокировки его активных центров ядами. Это соединения серы, фосфора, мышьяка, ртути, оксиды углерода, цианистые соединения и пищи. Каталитические яды могут также образовывать устойчивые поверхностные химические соединения и тем самым снижать активность катализатора.


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии