Катализаторы и каталитические процессы

Скорость химической реакции может регулироваться с помощью катализатора. Катализатор - это вещество, изменяющее u химической реакции и остающееся после химической реакции в неизменном состоянии. А само изменение u химической реакции в присутствии катализатора – называется катализом. Катализаторами могут быть различные вещества в любом из 3^х агрегатных состояний: кислоты, соли, металлы, оксиды и т.д. В ряде случаев каталитическое воздействие оказывают примеси, пыль, поверхность стенок сосуда, продукты реакции. Иногда катализатор образуется в ходе каталитического процесса, такие реакции называются автокаталитическими.

В ряде случаев присутствие некоторых веществ замедляет или полностью подавляет действие катализаторов. Такие вещества называются ингибиторами или каталитическими ядами.

Каталитическое воздействие смеси различных катализаторов иногда превосходит действие отдельных катализаторов.

Увеличение активности катализатора часто наблюдается при добавлении к катализатору веществ, которые сами по себе не являются катализаторами. Такие вещества называют паромоторами или активаторами.

Механизм воздействия катализатора объясняется с точки зрения промежуточных соединений: катализатор с одним из реагирующих веществ образует нестойкое промежуточное соединение, которое легко реагирует с другим из реагирующих веществ.

Пример: А + В ¾^К®АВ: 1) А + К ®АК 2) АК + В ®АВ + К

Каталитические реакции подразделяются на реакции гомогенного и гетерогенного катализа.

Гомогенный: когда катализатор и реагирующие вещества образуют однородную систему.

Гетерогенный: катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах (чаще всего катализатор - твердое тело, вещества - в жидкой фазе).

Как правил, все гетерогенные каталитические реакции протекают в несколько стадий: 1. Сближение молекул реагирующих веществ; 2. ориентация молекул на активных центрах катализатора; 3. абсорбция молекул реагирующих веществ, сопровождающаяся деформацией связей в молекулах; 4. химическое превращение абсорбирующих молекул; 5. десорбция продуктов реакции; 6. удаление этих продуктов с поверхности катализатора.