Каталитические процессы

Лекция 9.

Каталитические процессы – это процессы, в которых под влиянием веществ, называемых катализаторами, изменяется механизм реакции и реакция идет по энергетически более выгодному пути.

Назначение катализатора:

− ускорять реакции;

− изменять диапазон температур;

− изменять состав продуктов реакции.

Сущность каталитического процесса:

1) Снижается энергия активации, Е;

2) Реакция протекает через ряд элементарных стадий;

3) Равновесие не смещается, а ускоряется его достижение;

4) Энергетический уровень молекул не изменяется.

Ход реакции на энергетической диаграмме (рис. 9.1) изображен кривой 1. В присутствии катализатора механизм реакции изменяется, она протекает через несколько последовательных элементарных стадий (кривая 2). Каждая из этих последовательных стадий характеризуется своими значениями энергии активации, но, как правило, высота каждого из этих потенциальных барьеров ниже энергии активации Е_о.

Чем меньше Е, тем больше скорость реакции.

Рис. 9.1. Энергетические диаграммы каталитической и некаталитической реакций.

Реакции, в которых катализаторами являются исходные вещества или продукты реакции,называются автокатализатические реакции.

Есть гомогенный и гетерогенный катализ.

Гомогенный катализ:

− газофазный, очень редкий;

− жидкофазный, широко распространен в природе (синтез белков, обмен веществ).

биокатализаторы – ферменты, энзимы и др.

где С – катализатор.

После интегрирования получаем:

Состав катализатора:

1) Носитель (пористое вещество);

2) Сам катализатор;

3) Активатор или промотор – это вещество, которое не участвует в реакции, а повышает активность катализатора.

Дата добавления: 2014-01-04