Оглавление:
Понятие о катализе. Гомогенный и гетерогенный катализ
- Понятие катализатора. Однородный и гетерогенный катализатор. Катализ Под влиянием uu, вызванного явлением изменения скорости peaKV Добавки конкретного вещества, количество которого не изменяется в процессе реакции- Shea. In каталитический процесс, скорость основной реакции также может увеличиваться Ся, и сокращение.
- Таким образом, каталитический эффект является Положительные и отрицательные. Вещества, способствующие реакции называются Катализаторы, а ингибиторы-ингибиторы. Каталитическая реакция имеет несколько характеристик. Как исправить- Ну а катализатор вводится в систему в очень небольшом количестве по сравнению с С большим количеством реагентов. As в результате реакции катализатор остается химически активным Не расходуется в неизмененном состоянии, то есть при участии катализатора в реакции Это отражено в общих стехиометрических уравнениях.
Но эффективность этих добавок невелика Необычно high. Людмила Фирмаль
Однако, физический катализ Тор меняется. Например, кристалл MnOg в каталитическом процессе При разложении хлората калия Ксюз превращается в мелкий порошок. Эти изменения происходят во время определенной реакции На стадиях катализатор взаимодействует с реагентом, и, наконец, Он снова выделяется. Во многих случаях 1 из продуктов реакции действует как катализатор для ускорения этого процесса. Реакция.
Например, в качестве металла можно использовать фтористый водород Окись. Но в процессе с оксидами типа MeO + 2HF = MeF2 + H2O, возникновение Молекулы воды (катализаторы) резко ускоряют реакцию слева направо. Такого рода Реакция, когда катализатор не вводится в систему извне и является продуктом Сама реакция называется собственной катализатора.
Типичная динамика Кривая скорости реакции продукта и изменения накопления、 76. В случае обратимых реакций катализатор не сдвигает равновесие и не влияет на него Это константа равновесия, но она лишь ускоряет процесс достижения равновесия Ния. Вблизи этого состояния катализатор влияет на скорость одинаково Сто сорок один Прямые и обратные реакции. Действие катализатора сводится к энергии Активация путем образования промежуточных неустойчивых агрегатов После этого он разлагается на продукты реакции с выделением катализатора Он не изменяется химически.
На рисунке 77 показаны изменения энергии системы Нет катализатора K (A + B ^^ AB) и его участия(A + K ^ ^ AK, AK + + Б ^^ АВ + К).Уровень 1 соответствует энергии смеси исходных компонентов A + B, уровень I ’ — энергия активного комплекса при взаимодействии без кошек Репортер: он единственный из четверых. Энергетическая разница между этими уровнями-это энергия прямой активации Взаимодействие Эксперта.
Уровень 2 соответствует энергии активного комплекса Взаимодействие А + К?= ^ АЛЯСКА. Уровень 3 отражает энергию промежуточного звена Соединение АК, и 2-1-е ^.Обменное разложение промежуточных продуктов Компонент B компонент, который протекает через активный комплекс 4 с энергией Активация 4 ~ ~ 3-E’^, которая приводит к образованию и выделению продуктов реакции Катализатор.
Если энергии активации E ^и E ^меньше энергии ea, то непрямой Пути кинетически более информативны, чем прямые диалоги. Поскольку тепловой эффект реакции не зависит от технологического пути (D#= = const), константа равновесия по формуле (VI. 15) остается постоянной. В результате катализатор не сдвигает равновесие, а только ускоряет его. Достижение.
Активность катализатора в значительной степени зависит от присутствия посторонних веществ. Его действие 2: для повышения активности катализатора Уменьшите ее. Вещества, которые не обладают каталитической активностью, но увеличиваются Те, которые повышают активность катализатора, называются промоторами или активаторами. Так, например, катализатор синтеза аммиака(Fe, Mo, W, Ni, Co)、
В присутствии тугоплавких оксидов активируются AI2O3, MgO, Cr2Oz-вещества、 Способствует снижению каталитической активности, пока она полностью не теряется、 Он называется катализатором poison. In взаимодействие яда и катализатора Образуются низкоактивные продукты без каталитического эффекта. Это явление называется каталитическим отравлением. Стабильный и зависимый Интоксикация обратима и необратима.
Обратимые отравления позволяют восстановить активность катализатора Передайте свежую порцию реакции mixture. In случай необратимого отравления Требуется полная регенерация или замена катализатора. Механизм каталитического взаимодействия очень сложен и разнообразен、 Очень редко она была твердо установлена. В гомогенных катализаторах все взаимодействия с участием промежуточных продуктов Поэтапно он протекает в однородной среде (газообразной или жидкой фазе).
- Он сделал. Катализаторы и реагенты бывают разные В фазе протекают фазовые и каталитические реакции boundary. At в то же время Катализатор обычно твердый и все Межзвездная интерактивность. Я нахожусь в жидкости. Паровая фаза. Примеры достаточно хорошо изученных гомогенных каталитических реакций Поможет азотистый метод образования сульфитов.
В ходе ее середине Диоксид серы поглощается концентрированными растворами оксидов азота Серную кислоту (нитрозу) и окисляют в этом растворе по схеме 142. S02 + N2O3 + H20 * = * H2SO4 + 2N0 Процесс окисления происходит гораздо быстрее, чем прямое окисление. Диоксид серы. Образование нестабильных промежуточных соединений-нитрозильной серы Кислота по уравнению N2O3 + 2H2SO4 * = * 2SO2 (OH) ONO +Н2О При этом равновесие смещается влево и охлаждается при высокой температуре- Справа.
Это связано с каталитической активностью нитрозы. Людмила Фирмаль
Оксид азота образуется при окислении диоксида серы нитрозой、 Частично окисляется, освобождается от нитрозы (плохо растворим) Он насыщен кислородом воздуха. Таким образом, смесь оксида азота была регенерирована Вернитесь к процессу again. In данный пример, он течет медленно Способ прямого окисления O2 + 2H2SO3 ″ = * 2H2SO4(A + B = AB） Его заменили 2 высокоскоростными движущимися процессами, в том числе катализаторами. О2 + 2НО * =±2NO2(а + к = АК） И затем 2NO2 + 2H2SO3 = 2H2SO4 + 2NO(AK + B = AB + K）
Количественная теория промежуточных продуктов для гомогенных катализаторов Основные положения: 1) взаимодействие катализатора Поток через образование метастабильных промежуточных продуктов Стояки с реагентами; 2) промежуточные продукты образуются обратимо Быстрая прогрессирующая реакция; 3) разложение промежуточных продуктов Соединение является лимитирующей фазой каталитического процесса.
В отличие от гетерогенной гомогенности катализатора, не существует единой теории, но、 Все наблюдаемые явления могут быть описаны. Разнородных функций Каталитическая реакция представляет собой образование на твердой поверхности Катализаторы, которые не являются хемоактивированными (в активных центрах) комплексами Может существовать индивидуально и не может называться промежуточным Соединение.1 хемосорбированный комплекс будущих реагентов Взаимодействуют с компонентами реакционной смеси и образуют продукт
Он высвобождается в ответ на активный центр поверхности. Характер взаимодействия Эффект во многом зависит от электронной структуры твердого катализатора па с этой точки зрения активный металл с движущимся электроном Обычно прочные поверхностные комплексы образуются легко、 Каталитически инертными. Немного ниже диэлектрика Потому что свободные электроны-это плохо сформированные поверхностные комплексы、 Никакой разницы в каталитической активности нет.
И на поверхности полупроводника Низкоактивные металлы характеризуются промежуточными значениями Электронная плотность и метастабильная метастабильность хорошо сформированы、 Те, которые определяют их высокую каталитическую активность. Например、 Иодирование V2O5 сульфатами щелочных металлов в процессе каталитического окисления Быстрое увеличение концентрации электронов и следователем Однако проводимость оксида ванадия (V) сама по себе Концентрация свободных электронов низкая.
Смотрите также:
| Обратимые химические реакции. Химическое равновесие | Жидкое состояние. Структура жидкости |
| Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье | Дисперсные системы. Растворы |
