Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
172
ческая реакция протекает на границе раздела фаз. При гетерогенном катализе
наиболее часто используется твердый катализатор, а реагирующие вещества
находятся в газовой или жидкой фазе. Реакция осуществляется на поверхности
твердого катализатора.
Примером гомогенного катализа может служить ускорение гидролиза угле-
водов в водном растворе в присутствии кислот и окисление
2
до CO CO в газо-
вой среде в присутствии паров воды. Примером гетерогенного катализа служит
окисление аммиака на поверхности платины.
Возможен и
гетерогенно-гомогенный катализ, когда реакция начинается
на поверхности твердого катализатора, а продолжается в объеме реакционной
среды. Так, при окислении углеводородов
RH на поверхности твердого катали-
затора образуются активные частицы из свободных радикалов
22
и
H
ORO
, ко-
торые затем переходят в газовую фазу и продолжают там цепную реакцию.
Среди различных видов катализа наибольшее распространение имеют
ки-
слотно-основный, окислительно-восстановительный
и ферментативный.
Последний относят к гомогенному катализу. Роль катализаторов здесь выпол-
няют
ферменты или энзимы – биокатализаторы, под действием которых в жи-
вых организмах протекает синтез большинства веществ, необходимых для их
жизнедеятельности. Особое значение ферментов для понимания сущности ка-
талитического действия обусловливает самостоятельное рассмотрение фермен-
тативного катализа (см. 2.3.6).
В случае
кислотно-основного катализа катализаторами служат вещества,
способные передавать или принимать протон
(
)
H
+
или имеющие акцептор
электронной пары, например
Al.
К типичным кислотно-основным катализаторам относятся протонные ки-
слоты
(
)
24 3
,,
H
SO CH COOH HF , фосфаты, сульфаты, алюмосиликаты. Кислот-
но-основный катализ лежит в основе крекинга, процессов гидратации и дегид-
ратации, гидролиза, некоторых реакций полимеризации и изомеризации.
В зависимости от природы частиц, выступающих в качестве катализатора,
все каталитические реакции кислотно-основного типа можно подразделить на
четыре группы: 1. специфический кислотный катализ, включающий реакции,
катализируемые только ионами
водорода [ионом гидроксония
3
H
O
+
или лио-
ния
SH
+
(например,
25 2
CHOH
+
), где S – молекула растворителя]; 2. специфиче-
ский основный катализ, включающий реакции, катализируемые гидроксид-
ионами; 3 общий кислотно-основный катализ, включающий реакции, катализи-
руемые любыми кислотами или основаниями Бренстеда, т.е. веществами спо-
собными соответственно отдавать или принимать протон; 4 электрофильно-
нуклеофильный катализ, включающий реакции, катализируемые акцепторами
(электрофилами) или донорами (нуклеофилами) электронных пар, в том числе
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- …
- следующая ›
- последняя »
