Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 193 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
192
(
)
к 0
к
кк
1
s
A
a
ss
−
−ϕ
==
vv
, (2.373)
где
ккк
,,mVs – масса, объем и площадь поверхности катализатора соответст-
венно.
При гомогенном катализе
1
ϕ
→
и величиной
(
)
0
1
−
ϕv можно пренеб-
речь. Тогда формула (2.370) упрощается:
кк
A
=
v . (2.374)
Для гомогенного катализа удельную каталитическую активность
c
a определя-
ют в расчете на количество вещества катализатора в единице объема жидкой
или газовой среды
к
c . Вместо удельной каталитической активности
c
a при
этом часто используют тождественное, с учетом выражения (2.374), понятие –
число оборотов катализатора
к
n
. Дело в том, что, как уже было показано
(см. 2.3.2), любая каталитическая реакция включает, по крайней мере, две ста-
дии:1. взаимодействие активного центра с молекулой реагента и образование
активированного комплекса; 2 распад активированного комплекса с образова-
нием продуктов и «свободного» активного центра. Последний вновь вступает
во взаимодействие с молекулами исходных веществ. Такие
циклы могут повто-
ряться многократно. Число циклов, совершающихся за единицу времени на
одном активном центре, называется
числом оборотов катализатора. Число
оборотов катализатора служит мерой каталитической активности. Его легко
подсчитать, если разделить скорость реакции на молярную концентрацию ката-
лизатора. С учетом всего сказанного выше для удельной каталитической актив-
ности при гомогенном катализе справедливо следующее выражение:
кккк
//
c к
anAсс≡= =v , (2.375)
где
к
n – число оборотов катализатора,
1
c
−
;
к
v – скорость каталитической реак-
ции,
(
)
3
моль/ мс⋅ ;
к
с
– молярная концентрация катализатора,
3
моль/м
.
Для катализаторов кислотно-оснóвного действия при 298 K число оборотов со-
ставляет
721
10 10 с
−−−
−
, для комплексов переходных металлов –
41
110с
−
−
, а для
ферментов –
251
10 10 с
−
−
.
Активность катализатора, также как и скорость реакции, зависит от усло-
вий проведения каталитического процесса: температуры, концентрации реаген-

Страницы