химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

терогенного (2) механизмов протекания реакции, отличающихся разной энергией активации при высокой и низкой температуре

КАТАЛИЗ

15.

щие в гомогенных условиях п бимолекулярному механизу (например, образование HI) на поверхности металлов, име ют первый порядок. В то вре мя как в гомогенной CHCTevi предпосылкой осуществления реакции является столкнове ние двух молекул, на поверх кости возможен непосредственный распад молекулы (выигрыш энергии за счет образования адсорбционной связи с поверхностью). Поэтому энергия активации гетерогенной реакции оказывается значительно более низкой, чем для той же реакции, протекающей в гомогенной системе. Часто на некоторых типах поверхности реакция идет через параллельные стадии гомогенного и гетерогенного механизма; при высокой температуре преобладает гомогенная реакция, при более низкой — гетерогенная. Скорость гомогенной реакции увеличивается с температурой быстрее, чем скорость гетерогенной, вследствие более высокой энергии активации гомогенной реакции; поэтому при повышении температуры преобладает гомогенная реакция (рис. Б.14).

способны ускорять реакцию, причем сами эти вещества практически не претерпевают изменений (положительный и отрицательный катализ). О некоторых явлениях такого рода уже шла речь ранее при изучении влияния ионной силы на скорость гомогенных реакций в растворах, а также при исследовании причин укорения химических реакций на поверхности твердых тел.

Координата, реакции

Рис Б 15. Энергия активации реакции, протекающей без участия катализатора и в присутствии его (катализатор образует промежуточный продукт с исходными веществами)

Вещества, способные изменять скорость реакции, не участвуя в суммарной стехиометрической реакции, называют катализаторами. Эти вещества могут, правда, участвовать в отдельных элементарных стадиях процесса, образуя, например, реакционно-способные промежуточные вещества, однако на следующих стадиях процесса они выделяются снова. Отрицательный катализ называют также ингибированием.

Процесс катализа открывает возможность протекания реакции по пути с более низкой энергией активации (например, благодаря образованию более реакционноспособных промежуточных соединений), что связано с понижением энергии активации (рис. Б.15). Каталитическая реакция идет в две стадии, причем Каждая стадия имеет меньшую энергию активации, чем та же Реакция в отсутствии катализатора.

Составим схему протекания реакции по новому пути (К — Катализатор):

АВ + К

(124)

15.1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

Константа скорости, вообще говоря, функция температур при некоторой заданной температуре это постоянная величин • Однако известны вещества, которые при определенных условия

Очевидно, что катализатор не оказывает влияния на положе-; равновесия реакции. В присутствии катализатора также не Роисходит изменения энтальпии реакции. Отсюда однозначно

Химическая кинетика и механизмы, реакций

КАТАЛИЗ

193

следует, что катализатор воздействует как на прямую, так и и i обратную реакцию, так как если J(i=Ai/fe2 = const, то при увели чении KI в той же степени должна увеличиваться константа

(125)

ifcAB

dt

Рассмотрим еще раз общую схему каталитического процее са (124) и применим к нему принцип стационарности (разд 12.4). Скорость образования продуктов реакции в этом случае описывается следующим уравнением: &2СКАСВ

VB

Условие стационарности для активного промежуточного Соединения КА можно записать в следующем виде:

(126)

dcAB

(127)

Тогда

&АСКСАСВ

15.2.

Гомогенный катализ

Особенность гомогенного катализа состоит в том, что и катализатор, и все реагирующие вещества находятся в одной и той jne фазе. Наиболее разнообразные возможности имеет применение гомогенного катализа в растворах.

НСг04" + НаО

Широко распространен кислотно-основной катализ. К нему относится, например, катализируемое кислотой омыление эфи-ров [реакция (19)]. При реакциях окисления анионами различных оксокислот (призводные оксокислот галогенов, хрома, марганца и др.) зачастую заметно, что протонированный анион реагирует значительно быстрее, чем непротонированный. Например, многие органические соединения (спирты, альдегиды) очень медленно окисляются хроматом в нейтральном растворе, в то же время при уменьшении рН раствора скорость окисления резко возрастает. Очевидно, на реакцию окисления влияет про-толитическое равновесие:

СГ04»- + Н,о+

Возможны два крайних случая.

1) kiCB<.k-i. Можно пренебречь вторым членом в знаменате ле уравнения (127):

(128)

Уравнение (128) соответствует скорости реакции третьего порядка, однако, так как активность катализатора постоянна, расчет проводится по уравнению скорости реакции второго порядка. Энергия активации в соответствии с уравнением Аррениуса связана с энергиями активаций отдельных стадий соотношением Ј = Јi+Ј2—Е-\.

(129)

2) FE_i<'fe2cB. Можно пренебречь первым членом в знаменателе уравнения (127):

_ЈAB__b . . dt — KlA

Таким образом, константа скорости равна ku а энергия активации к

страница 63
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кроссовки для волейбола мизуно купить
металлические стеллажи на заказ москва
профессиональные аудиосистемы для домашнего кинотеатра
http://www.prokatmedia.ru/plazma.html

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.11.2017)