Понятие о катализе и катализаторах

Одно из наиболее сильных средств влияния на скорость реакции – присутствие в реагирующей системе катализатора. Катализатором называется вещество, изменяющее скорость химической реакции, но остающееся неизменным после того, как химическая реакция заканчивается.

Катализ – явление, заключающееся в изменении скорости химической реакции под действием катализаторов. Согласно современным воззрениям, катализ обусловлен уменьшением энергии активации молекул (E_a1 ) при их контакте с катализатором (E_a2 ) так, как это показано на рис. 4.9:

Рис. 4.9. Изменение энергии реагирующей системы в присутствии катализатора и без него.

Действие катализаторов является избирательным. Применяя разные катализаторы, можно получить из одного и того же вещества разные продукты, например:

Определенный катализатор, изменяя скорость одной реакции, совершенно не оказывает влияния на скорость другой химической реакции. Поэтому должно быть понятным, что поиски, подбор, исследование и дальнейшее внедрение в практику все новых и новых катализаторов является одной из сложнейших и важнейших задач современной химии, так как роль катализаторов в химическом производстве очень велика. Перечислим лишь несколько химических производств, где используют катализаторы.

· В нефтяной промышленности для крекинга углеводородов (с помощью которого увеличивается выход бензина из керосина) и для реформинга (который приводит к перестройке структуры углеводородов и повышению октанового числа бензина).

· При переработке природного газа.

· При получении полимеров, искусственного каучука.

· При получении серной кислоты, аммиака, синтетического метилового и этилового спиртов и т.д.

Катализ играет большую роль не только в химии, но и в биологии, так как практически все биохимические превращения, происходящие в живых организмах, являются каталитическими. В роли катализаторов в этом случае выступают ферменты – вещества биологического происхождения. Теория биохимических катализаторов – ферментов намного сложнее, чем теория химических катализаторов.

Дата добавления: 2014-11-16