Принципи каталізу

Одна каталізована реакція замінюється кількома проміжними,

з меншим енергетичним ефектом

Суть каталізу полягає у прискоренні досягненнярівноваги хімічної реакції шляхом введення проміжних взаємодій за участю каталізатора:

Таким чином, реакція протікає через ряд елементарних стадій, які в сукупності мають нижчуенергію активації, аніж пряма реакція без каталізатору. Навіть незначний виграш у різниці енергій активації за даних умов дозволяє суттєво збільшити швидкість реакції. Ця залежність описується експоненційним рівнянням Арреніуса:

, де

— швидкість реакції

— передекспоненційний множник, який мало залежить від температури

— енергія активацї (Дж/моль)

— універсальна газова константа (Дж/(К моль))

— абсолютна температура (К)

Каталізатор може додаватися в систему окремо або ж утворюватися в ході взаємодії — такий випадок називають автокаталізом. Наприклад, при окисненні щавлевої кислоти розчином солі перманганату утворюються іони Mn2+, які виступають каталізатором реакції:

Класифікація

За принципом фазового стану реагентів та каталізаторів розрізняють наступні типи каталізу:

· гомогенний — каталізатор та реагенти знаходяться в одній фазі

газофазний

рідиннофазний

· гетерогенний — каталізатор та реагенти знаходяться в різних фазах

каталіз рідкими каталізаторами, які збільшують швидкість взаємодії між рідинами та газами або між рідинами, що не змішуються

каталіз твердими каталізаторами, які прискорюють взаємодії між рідкими та газоподібнимим речовинами

· мікрогетерогенний — процеси відбуваються у рідкій фазі за участі колоїдних часток металів в якості каталізатора

· ферментативний — процеси у біологічних системах за участі білкових сполук — ферментів.

Дата добавления: 2014-01-07