Химия. Лобачева Г.К. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

— 66 —
Êàòàëèç
Êàòàëèòè÷åñêîé íàçûâàåòñÿ ðåàêöèÿ, â êîòîðîé ñêîðîñòü
èçìåíÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå ââåäåíèÿ â ðåàêöèîííóþ ñèñòåìó òåõ
èëè äðóãèõ âåùåñòâ, ñîñòàâ è êîëè÷åñòâî êîòîðûõ îñòàþòñÿ íå-
èçìåííûìè ê êîíöó ðåàêöèè. Âåùåñòâà, èçìåíÿþùèå òàêèì îá-
ðàçîì ñêîðîñòü ðåàêöèè, ïîëó÷èëè íàçâàíèå êàòàëèçàòîðû.
Ïîëîæèòåëüíûé è îòðèöàòåëüíûé êàòàëèç. Êàòàëèòè÷åñêèå
ðåàêöèè ðàçäåëÿþòñÿ íà ðåàêöèè ãîìîãåííîãî è ãåòåðîãåííîãî
êàòàëèçà:
À + Â = ÀÂ
Ðîëü êàòàëèçàòîðà: À + Ê = ÀÊÀÊ + Â = ÀÂ + Ê
Ìåõàíèçì ìîæåò áûòü ðàçëè÷íûì, ÷àùå ýòî îáðàçîâàíèå
ïðîìåæóòî÷íîãî ñîåäèíåíèÿ ÀÊ.  ðàñòâîðàõ èîíû Í
+
âûçûâàþò
ïîëÿðèçàöèþ ìîëåêóë è èõ äåôîðìàöèþ, ñîïðîâîæäàþùóþñÿ
èçìåíåíèåì èõ ðåàêöèîííîñïîñîáíîñòè, è ìîãóò çíà÷èòåëüíî
èçìåíèòü ñêîðîñòü ðåàêöèè.
Ïðè ãåòåðîãåííîì êàòàëèçå âàæíóþ ðîëü èãðàåò ñîñòîÿíèå
ïîâåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà, åãî ñòðóêòóðà è ñòåïåíü ðàçâèòèÿ ïî-
âåðõíîñòè.
Ïðè ðåàêöèÿõ îêèñëåíèÿ è âîññòàíîâëåíèÿ â êà÷åñòâå êàòàëè-
çàòîðà èñïîëüçóþòñÿ âåùåñòâà, îáëàäàþùèå ïîëóïðîâîäíèêîâûìè
ñâîéñòâàìè. Õàðàêòåðíàÿ äëÿ êàòàëèçàòîðà ñïåöèôè÷íîñòü:
Ñ
2
Í
5
ÎÍ = Ñ
2
Í
4
+ Í
2
Î — êàòàëèçàòîð — îêñèä àëþìèíèÿ
ýòèëåí
Î
//
Ñ
2
Í
5
ÎÍ → ÑÍ
3
—Ñ + Í
2
,
\
Í
à êàòàëèçàòîðîì ýòîé ðåàêöèè ìîãóò áûòü îêñèä ìàãíèÿ èëè
îëîâà, ìåòàëëû Ni, Pt, Pd, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ êàòàëèçàòîðàìè
äåãèäðèðîâàíèÿ è ãèäðèðîâàíèÿ.
2Ñ
2
Í
5
ÎÍ → Ñ
2
Í
5
ÎÑ
2
Í
5
+ Í
2
Î (Í
3
ÐÎ
4
— êàòàëèçàòîðîì ÿâ-
ëÿåòñÿ ôîñôîðíàÿ êèñëîòà).
NH
3
; SO
2
→ SO
3
; CH
3
OH — ñèíòåçû ýòèõ âåùåñòâ îñóùåñòâ-
ëÿþòñÿ â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ.
                           Êàòàëèç

     Êàòàëèòè÷åñêîé íàçûâàåòñÿ ðåàêöèÿ, â êîòîðîé ñêîðîñòü
èçìåíÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå ââåäåíèÿ â ðåàêöèîííóþ ñèñòåìó òåõ
èëè äðóãèõ âåùåñòâ, ñîñòàâ è êîëè÷åñòâî êîòîðûõ îñòàþòñÿ íå-
èçìåííûìè ê êîíöó ðåàêöèè. Âåùåñòâà, èçìåíÿþùèå òàêèì îá-
ðàçîì ñêîðîñòü ðåàêöèè, ïîëó÷èëè íàçâàíèå êàòàëèçàòîðû.
     Ïîëîæèòåëüíûé è îòðèöàòåëüíûé êàòàëèç. Êàòàëèòè÷åñêèå
ðåàêöèè ðàçäåëÿþòñÿ íà ðåàêöèè ãîìîãåííîãî è ãåòåðîãåííîãî
êàòàëèçà:
                          À + Â = ÀÂ
     Ðîëü êàòàëèçàòîðà: À + Ê = ÀÊ ÀÊ + Â = ÀÂ + Ê
     Ìåõàíèçì ìîæåò áûòü ðàçëè÷íûì, ÷àùå ýòî îáðàçîâàíèå
ïðîìåæóòî÷íîãî ñîåäèíåíèÿ ÀÊ.  ðàñòâîðàõ èîíû Í+ âûçûâàþò
ïîëÿðèçàöèþ ìîëåêóë è èõ äåôîðìàöèþ, ñîïðîâîæäàþùóþñÿ
èçìåíåíèåì èõ ðåàêöèîííîñïîñîáíîñòè, è ìîãóò çíà÷èòåëüíî
èçìåíèòü ñêîðîñòü ðåàêöèè.
     Ïðè ãåòåðîãåííîì êàòàëèçå âàæíóþ ðîëü èãðàåò ñîñòîÿíèå
ïîâåðõíîñòè êàòàëèçàòîðà, åãî ñòðóêòóðà è ñòåïåíü ðàçâèòèÿ ïî-
âåðõíîñòè.
     Ïðè ðåàêöèÿõ îêèñëåíèÿ è âîññòàíîâëåíèÿ â êà÷åñòâå êàòàëè-
çàòîðà èñïîëüçóþòñÿ âåùåñòâà, îáëàäàþùèå ïîëóïðîâîäíèêîâûìè
ñâîéñòâàìè. Õàðàêòåðíàÿ äëÿ êàòàëèçàòîðà ñïåöèôè÷íîñòü:
    Ñ2Í5ÎÍ = Ñ2Í4+ Í2Î — êàòàëèçàòîð — îêñèä àëþìèíèÿ
                ýòèëåí
                       Î
                      //
     Ñ2Í5ÎÍ → ÑÍ3—Ñ + Í2,
                       \
                        Í
à êàòàëèçàòîðîì ýòîé ðåàêöèè ìîãóò áûòü îêñèä ìàãíèÿ èëè
îëîâà, ìåòàëëû Ni, Pt, Pd, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ êàòàëèçàòîðàìè
äåãèäðèðîâàíèÿ è ãèäðèðîâàíèÿ.
     2Ñ2Í5ÎÍ → Ñ2Í5ÎÑ2Í5 + Í2Î (Í3ÐÎ4 — êàòàëèçàòîðîì ÿâ-
ëÿåòñÿ ôîñôîðíàÿ êèñëîòà).
     NH3; SO2 → SO3; CH3OH — ñèíòåçû ýòèõ âåùåñòâ îñóùåñòâ-
ëÿþòñÿ â ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðîâ.



                             — 66 —

Страницы