Закон діючих мас 7

Скачати 269.01 Kb.

Назва	Закон діючих мас 7
Сторінка	4/7
Дата	20.03.2013
Розмір	269.01 Kb.
Тип	Закон

bibl.com.ua > Химия > Закон

1 2 3 4 5 6 7

1.6. Каталіз

Швидкість хімічних процесів можна значно збільшити завдяки введенню у реакційну систему певних речовин, які називаються каталізаторами. Каталізатор — це речовина, що збільшує швидкість реакції, кількісно і якісно при цьому не змінюючись.

Речовини, які уповільнюють швидкість хімічних процесів, а самі при цьому не змінюються, називаються інгібіторами.

З наведеного визначення може здатись, що каталізатор не бере участі в хімічній взаємодії речовин. Експериментально доведено, що каталізатор тільки кількісно не змінюється під час реакції, але бере участь у проміжних стадіях хімічної взаємодії і саме завдяки ньому збільшує. швидкість хімічних реакцій.

Механізм дії каталізаторів різний. Найпоширенішою формою дії каталізатора є утворення проміжних сполук з реагуючими речовинами. Зміна швидкості при цьому пояснюється зменшенням енергії активації. Розглянемо механізм дії каталізатора з погляду утворення проміжних сполук на прикладі взаємодії речовин А і В з утворенням сполуки АВ. Нехайё сполука утворюється через активний комплекс А---В, енергія активації якого ∆Е_акт:

∆Е_акт

А+В → А ••• В → АВ.

Як правило, для каталітичних процесів енергія активації ∆Е_акт має досить високе значення. Тому речовини А і В взаємодіють з дуже малою швидкістю або зовсім не взаємодіють. Можливий інший спосіб утворення сполуки АВ. Нехай є речовина К, яка дуже легко вступає у взаємодію з речовиною А:

∆Е^/_акт

А+К → А ••• К → АК.

Легкість взаємодії А і К означає, що енергія її активації ∆Е^/_акт мала, а Рис. 3. Енергетична схема взаємодії речо- швидкість велика.

вин А і В з каталізатором К (/) та без ка- В свою чергу, сполука АК легко

талізатора (2). взаємодіє з речовиною В, утворюючи АВ і К:

∆Е^//_акт

АК + В → АК ••• В → АВ + К.

Отже, внаслідок реакції речовина (каталізатор) залишилась без зміни і утворилась сполука АВ. Енергетична схема двох способів взаємодії А і В (рис. 3) показує, що при наявності каталізатора енергія активації реакції зменшується. Відповідно до рівняння (5) енергія активації входить у показник степеня з від'ємним знаком і тому навіть незначна її зміна приводить до значного збільшення швидкості реакції.

За своїм агрегатним станом каталізатори можуть бути твердими (Pt, Fe, Co, Ni, V₂O₅), рідкими і газоподібними (NО₂). У зв'язку з цим каталітичні процеси поділяють на гомогенні і гетерогенні.

При гомогенному каталізі всі реагуючі речовини і каталізатор утворюють одну фазу (газоподібну або рідку). Прикладом гомогенного каталізу є окислення CO в газоподібній фазі при наявності пари води як каталізатора. Основою добування сірчаної кислоти баштовим методом також є гомогенна каталітична реакція

H₂SO₃ + NO₂ == H₂SO₄ + NO,

яка може відбуватися як у рідкій, так і в газоподібній фазах.

При гетерогенному каталізі каталізатор утворює самостійну, як правило, тверду фазу, на поверхні якої відбуваються каталітичні процеси. Прикладом гетерогенного каталітичного процесу може бути окислення SO₂ до SO₃ на поверхні V₂O₅.

Важливою особливістю каталітичних процесів є специфічність дії каталізатора. Крім каталізаторів, здатних прискорювати лише одну реакцію, є каталізатори, які прискорюють цілу групу аналогічних реакцій. Наприклад, платина, нікель ї паладій досить добре каталізують реакції приєднання водню. Залежно від природи каталізатора, можна спрямувати взаємодію тих самих речовин у різному напрямі. Так, при наявності АІ₂О₃ метиловий спирт розкладається на Н₂О і С₂Н₂, а при наявності залізо-мідного каталізатора СН₃ОН утворює альдегід і водень.

Каталітичні процеси мають велике практичне значення. Значна частина продуктів сучасної хімічної промисловості виробляється на основі каталітичних реакцій. До каталітичних процесів належать синтез аміаку (каталізатор залізо) і метанолу, окислення SO₂ до SO₃(каталізатор V₂O₅), окислення МН₃ до NO (каталізатор платина), добування поліетилену та інших полімерних матеріалів. Велику роль відіграють каталізатори в фізіологічних процесах, що відбуваються в рослинних і тваринних клітинах. Як каталізатори в живих клітинах виступають різного типу ферменти.

1 2 3 4 5 6 7

Схожі:

ІНФОРМАЦІЙНА КАРТКА на «Висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи діючих об’єктів» (назва документа дозвільного характеру)	Ґ ендер і мас-медіа: репрезентація жіночих образів у ТВ рекламі Такі трансформації супроводжуються необхідністю формування демократичної культури суспільства і її невід'ємного елементу ґендерной...
Тема: Введення в хімію високомолекулярних сполук Опишіть методики визначення молекулярних мас полімерів (кріоскопія, ебуліоскопія, осмометрія, метод кінцевих груп, ультрацентрифугування,...	Що зображують на тектонічних картах? Охарактеризуйте повітряні маси, які впливають на формування погод на території України. Опишіть типові зимові й літні погоди, що...
RETRO 2010 02 — 06. 07. Crimea, Ukraine Народна мова – на противагу літературній, жива мова народних мас, відома в усному вживанні, як розмовна мова чи як мова фольклорних...	Номенклатура конструкторських документів Обсяг необхідної документації визначається розробником відповідно до вимог діючих регламентів і стадією проектування залежно від...
Рішення, прийняті на засіданні Про безоплатну передачу двох діючих черг біологічних очисних споруд промпобутових стоків на вулиці Херсонській з балансу НКП «Західне»...	НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК Матеріал відповідає вимогам діючих нормативних документів у галузях метрології, стандартизації, сертифікації і технічного регулювання,...
План урока Слайд Атлантичного океану; вдосконалити практичні уміння характеризувати кліматичні умови океану, властивості водних мас, природні багатства,...	1. Суть економічної системи та її основні елемент Сучасна економічна наука визначає економічну систему як сукупність усіх економічних процесів, що відбуваються в суспільстві на основі...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання