Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Гомогенный и гетерогенный катализ

«Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ»

В 1835 году Берцелиус впервые использовал термин «катализатор» для обозначения «веществ, которые способны пробудить сродство, дремлющее при данной температуре, одним лишь своим присутствием, а не в силу своего собственного сродства». Он не мог определить природу «каталитической силы» и удовлетворился указанием на то, что она представляет собой особое проявление обычных электрохимических свойств вещества. В 1895 г. Оствальд определил катализаторы как «вещества, изменяющие скорость реакции, но не влияющие на ее энергетические характеристики». Позднее он дал ещё одно определение, в котором указание на кинетический аспект каталитического процесса прозвучало в более явном виде: «Катализатор есть вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не входит в состав конечного продукта реакции».

В каждом из этих качественных определений катализ связывается с такими понятиями, как скорость и стехиометрия, которые поддаются количественной оценке. Действительно, эти две очень важные характеристики химического превращения можно выразить математически. Простая некатализируемая реакция протекает в соответствии с уравнением:

Скорость некатализируемой реакции Vн определяется по формуле:

Где А - реагирующее вещество, [А] - концентрация реагирующего вещества, t - время, k - константа скорости реакции.

Согласно приведенным выше опеределениям катализа, при протекании той же самой реакции в присутствии катализатора C последний входит как в правую, так и в левую части уравнения ре акции.

Кроме того, поскольку катализатор увеличивает скорость реакции, выражение для скорости катализируемой реакции должно включать концентрацию катализатора.

Катализ - это изменение скорости химической реакции в присутсвии веществ, которые после завершения реакции в неизменном виде и количестве.

Ингибитор - вещества вызывающие отрицательный катализ

Гомогенный катализ - катализатор и реакционная смесь находятся в одной фазе. Скорость пропорциональна количеству катализатора(омыление сложных эфиров) H2О2 + I > H2О + IO; H2О2 + IO > H2О + О2 + I В гомогенном каталитических реакциях скорость пропорциональна числу катализатора , хотя его количество в системе невелико . Гомогенный катализ в растворах и биологических средах может вызываться ионами водорода (кислотный катализ) и гидроксида (основный катализ).

Гетерогенный катализ - катализатор обычно твердый, а реакция протекает на его поверхности. Скорость зависит от площади и состояния катализатора, т.к. реакция проходит на активных центрах(водный раствор пероксида водорода взаимодействует с оксидом марганца 4).При гетерогенном катализе скорость реакции сильно зависит от площади и состояния поверхности катализатора , так как реакция происходит не на всей поверхности , а только на ее активных центрах .

В гомогенных каталитических реакциях скорость пропорциональная кол-ву катализатора, хотя его кол-во в системе не велико.

При гетерогенном катализе скорость реакции зависит от площади и состоянии поверхности катализатора, т.к. реакция происходит не на всей поверхности, а только на её активных центрах

Энергетический профиль каталитической реакции - это зависимость координаты реакции (насколько прошла реакция) от времени (при постоянном количестве катализатора) или от количества катализатора.

Обычно энергетический профиль пути реакции ( координата реакции) строится для стандартной температуры ( 298 К), минимально сложного состава окружающей среды ( раствора) и в отсутствии посторонних электрических, магнитных и электромагнитных полей; реакция проводится в темновых условиях, а не на свету.

Каталитическая активность ферментов - это способность ферментов увеличивать вероятность реакции, которую они обеспечивают.

Данная тема актуальна и интересна, так как связана с процессами, происходящими в человеческом организме.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Гомогенный и гетерогенный катализ