Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 180 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
180
Для катализаторов кислотно-основного действия при 298 К число оборотов
составляет
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 условий
проведения каталитического процесса: температуры, концентрации реагентов,
давления, а также растворителя, если каталитическая реакция протекает в жид-
кой фазе. Поэтому сравнение каталитической активности различных катализа-
торов проводят при строго одинаковых условиях.
При стадийном механизме гомогенная каталитическая бимолекулярная ре-
акция
(
)
2.388 протекает в две стадии
(
)
2.389 , причем продукт первой стадии
AK является исходным веществом для второй. Таким образом, мы имеем по-
следовательную реакцию. Известно (см.2.2.1.5.А), что для последовательных
реакций кинетические уравнения зависят только от константы скорости лими-
тирующей стадии. Поэтому в случае, когда лимитирующей является первая
стадия, скорость каталитической реакции равна
11
A
к AK
dc
kc c
d
τ
==− =vv ,
(
)
2.399
где
1
v
– скорость первой стадии реакции,
1
k
– константа скорости первой ста-
дии реакции; ,
A
K
cc – концентрации исходного вещества и катализатора. Сразу
же отметим, что уравнением аналогичного типа будет определяться и скорость
гомогенной каталитической реакции
(
)
2.388 при ее протекании по слитному
механизму
(
)
2.390
A
к ABK
dc
kccc
d
τ
=− =v .
(
)
2.400
В случае, когда лимитирующей является вторая стадия, скорость каталитиче-
ской реакции равна
22
AK
к AK B
dc
kc c
d
τ
==− =vv
(
)
2.401
или, с учетом
1
/
A
KAK
K
ccc= , имеем
21к AK B
kKcc c
=
v
,
(
)
2.402
где
2
v – скорость второй стадии реакции;
2
k – константа скорости второй ста-
дии реакции; , , и
BK AK
ccc c – концентрации исходных веществ, катализатора и
устойчивого промежуточного соединения с катализатором;
1
K
– константа рав-
новесия первой стадии реакции.

Страницы