Каталіз

Каталізатор —це речовина, якабере участь у проміжних стадіях реакції, прискорює її, але не входить до складу продуктів реакції і по її закінченні залишається незмінною.

Каталізатори мають величезне значення під час промислових і лабораторних хімічних процесів, а також хімічних реакцій, що відбувають­ся в живих організмах, атмосфері, гідросфері. Так, у листках рослин під дією особливих каталіза­торів - ферментів - вуглекислий газ, вода й поглинуте сонячне світло синтезують різноманітні складні органічні сполуки. В організмі людини за участю ферментів відбуваються складні процеси перетворення хімічних сполук, що забезпечу­ють його життєдіяльність. Ферменти відіграють важливу роль у харчовій промисловості, в окремих випадках здійснюють чи допомагають здійснювати багато технологічних процесів, а в інших – ускладнюють їх проведення. Зокрема, перетворення вихідної сировини в таких галузях харчової промисловості, як виробництво вина, пива, спирту, хліба, ряду кисломолочних продуктів, здійснюється за безпосередньої участі ферментів.

Швидкість реакції істотно залежить від енергії активації, причому зменшення останньої (потенціального бар'єра) забезпечує зростання швидкості. Здебільшого дію каталізаторів пояснюють тим, що вони знижують енергію активації. Схема, що відображає різницю енергій активації стадій каталітичного процесу і процесу, який відбувається без каталізатора, наведена далі (рис. 18).

За наявності каталізатора виникають інші активовані ком­плекси, для утворення яких потрібна менша енергія, ніж для утворення активованих комплексів без каталізатора. Наприклад, якщо деякій реакції

А + В = АВ (Ea)

Рис. 18. Зміна енергії активації
відповідає певна енергія активації Еа,то за наявності каталіза­тора Кречовина Аспочатку утворює з

ним нестійку сполуку:

А + К = А...К (Е'а),

яка далі реагує з речовиною В з виділенням каталізатора Кі утворенням кінцевого продукту:

А...К + В = АВ + К (Еа).

Енергія активації проміжних стадій (Е'ата Е'а) менша за енергію активації реакції, яка відбувається без каталізатора, тому більша частка молекул матиме достатню енергію для утворення активованих комплексів, що виникають за наявності каталізатора.

Розрізняють два види каталізу — гомогенний і гетерогенний. Під час гомогенного каталізукаталізатор і речовини, які беруть участь у реакції, утворюють одну фазу (газ або розчин). Під час гетерогенного каталізукаталізатор перебуває в системі у ви­гляді самостійної фази.

Реакція

2О2 = 2Н2О + О2,

яка відбувається у водному розчині, прискорюється в разі дода­вання іонів ОН- (розчину лугу), вільного Вr2 або твердого МnО2, тобто для однієї тієї самої реакції можливий і гомогенний, і гетерогенний каталіз.








Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 839;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.