Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 171 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
171
Рис. 2.41. Кинетические
кривые расходования исходно-
го вещества в присутствии ка-
тализатора (1), без него (2) и в
присутствии ингибитора (3)
(
р
с – равновесная концентра-
ция)
Таким образом, в отличие от реакций с нетермической активацией реаги-
рующих веществ (см. 2.2.1.5.D),
в результате катализа лишь ускоряется
процесс достижения равновесных концентраций исходных веществ и про-
дуктов реакции, но не обеспечивается получение сверхравновесных кон-
центраций (сверхравновесного выхода) продуктов реакции
. Поэтому для
каталитических реакций термодинамический подход всегда оправдан. В отли-
чие от химической индукции (см. 2.2.1.5.С),
катализ не может вызвать про-
текания реакций, для которых в данных условиях
0G
∆
> , а может лишь
увеличить скорость реакции в том случае, если
0G
∆
< . В состоянии рав-
новесия
()
0G∆= при катализе имеет место в равной степени ускорение
как прямой, так и обратной реакций.
Другими словами, катализатор может
одновременно ускорять как прямую, так и обратную реакции, но при этом кон-
станта равновесия
(
)
см.2.80⎡⎤
⎣⎦
остается постоянной. Иначе говоря, катализатор
не может изменить равновесие термодинамически невыгодных обратимых ре-
акций, у которых равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ.
Многочисленные наблюдения привели к двум важным обобщениям в об-
ласти катализа. Во-первых, уже отмечавшееся снижение энергии активации
(рис. 2.40) как наиболее отчетливое проявление активности катализатора. Во
-
вторых, специально для гомогенного катализа в растворах положение о про-
порциональности между скоростью и концентрацией катализатора. Указанное
позволяет заключить, что катализатор своим веществом участвует в реакции,
образуя некоторые неустойчивые промежуточные соединения или комплексы
и, таким образом, дает реакции возможность идти по иному более энергетиче-
ски выгодному пути.
Катализ может быть
как гомогенным, так и гетерогенным. При гомогенном
катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе – жид-
кой или газовой, а при гетерогенном – в разных фазах. Во втором случае хими-

Страницы