Катализ, катализаторы. Основные типы катализаторов. Принцип микроскопической обратимости. Ингибиторы

Катализ – явление ускорения реакции в присутствии веществ, называемых катализаторами, которые вступают в промежуточное взаимодействие с реагирующими веществами, затем возвращаются в почти неизменном виде.

1. если (энергия Гипса)<0, то катализатор ускоряет реакцию

2. если (энергия Гипса)>0, то катализатор не влияет

3. если (энергия Гипса)=0, то кат.в равной степени ускор.как прямую, так и обратную реакцию.

Основные свойства и особенности катализаторов:

1. химическая неизменяемость. (при частом использовании одного и того же катализатора наблюдается явление дезактивации)

2. незначительное количество по сравнению с реагентами

3. активность катализатора (зависит от присутствия посторонних веществ; вещества, усил.активность – промотеры, а занижающие активность – каталитические яды)

4. селективность (катализатор обладает избирательным действием)

5. в случае обратимости реакции катализатор одинаково ускоряет как прямую, так и обратную реакцию, следовательно не смещает равновесия.

Типы катализаторов: гомогенные, гетерогенные, биологические (биокатализаторы или ферменты). Все эти вещества увеличивают скорость реакции. Однако существуют вещества, уменьшающие скорость реакции – ингибиторы. Механизм их действия не противоположен механизму действия катализаторов, так как они не повышают энергию активации, а препятствуют обычному пути протекания химической реакции, вступая в реакцию с какими-либо промежуточными веществами, удаляя их из реакционной смеси, что затрудняет протекание всей последовательности стадий в многостадийной реакции (например, глицерин, который замедляет разложение пероксида водорода).

Гомогенный катализ осуществляется, когда катализатор и реагирующая система находятся в одинаковом фазовом состоянии. Гомогенный катализ в газовой фазе – каталитическое разложение N₂O в газовой фазе (роль катализатора выполняют радикалы хлора). 2N₂O=>2N₂+O_2(г.) . Гомогенный катализ в водной фазе – разложение пероксида водорода, катализируемое ионами йода.

Принцип микроскопической энергии: все элементарные стадии химической реакции об язательно равновесны.

Дата добавления: 2015-04-23