Каталитические реакции
Каталитическими называются реакции, протекающие с участием веществ-катализаторов, не входящих в состав конечных продуктов. Катализаторы вступают во взаимодействие с участниками данной реакции, образуют с ними те или иные промежуточные вещества, включаются в состав активного комплекса, а после реакции вновь выделяются. Различают положительный катализ (ускорение реакции) и отрицательный катализ (замедление реакции, или ингибирование).
В некоторых случаях катализатором является один из продуктов реакции. Такая реакция называется автокаталитической. При гомогенном катализе
катализатор и все реагирующие вещества составляют одну фазу. Различают следующие типы гомогенного катализа: кислотно-основной катализ органических реакций, катализ d-переходными ионами и катализ металлорганическими комплексами. При гетерогенном катализе
реагирующие вещества и катализатор находятся в различных фазах, а каталитическая реакция протекает на поверхности раздела фаз. Гетерогенный катализ включает пять обратимых стадий: диффузию реагентов, адсорбцию (сначала физическую, затем химическую), химическую реакцию, десорбцию продуктов и их диффузию.
Все гетерогенные катализаторы можно подразделить на четыре класса: d-переходные металлы, полупроводниковые оксиды, изоляторы (диэлектрики) и кислотные катализаторы.
Особым видом катализаторов являются ферменты- белковые молекулы с молекулярной массой от 105 до 107 г/моль.
Эти катализаторы характеризуются следующими свойствами:
-фермент способен катализировать только одну специфическую реакцию или реакцию одного типа;
-обладают высокой эффективностью даже в очень небольших количествах;
-наибольшей активностью обладают при температуре 310 К (температуре человеческого тела, при температуре выше 323-333 К разрушаются;
-ферменты очень чувствительны к присутствию каталитических ядов.
Каталитические реакции характеризуются следующими общими особенностями:
1) Катализатор не влияет на термодинамическое равновесие. Он изменяет лишь скорость достижения состояния равновесия.
2) Действие катализатора специфично. Из всех возможных реакций данных реагирующих веществ определенный катализатор избирательно усиливает лишь некоторые.
3) Скорость гомогенной каталитической реакции чаще всего пропорциональна концентрации катализатора.
4) Действие катализатора зависит от его физического состояния и от присутствия посторонних веществ. Промоторы усиливают действие катализатора, а каталитические яды снижают активность катализатора.
5) Смесь катализаторов часто действует значительно сильнее, чем отдельные катализаторы.
Смотрите также
Экологические аспекты создания водородной энергетики (для учащихся
средней школы)
Введение в проблему водородной энергетики для учащихся 9 классов на
первом этапе возможно в виде как приведенных ниже выполненных самим учителем докладов,
так и небольших сообщений, подготовленных с ...
Расчет производительности труда.
Производительность
труда рассчитывается в натуральном выражении как выработка в год на одного
рабочего (ПТр), на одного основного рабочего (ПТо.р) и на
одного работающего в целом (ПТ).
ПТ=Q/Л
...
Платина
...