химический каталог




Анорганикум Том 1

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

аталитической реакции Е идентична энергии активаций первой стадии Е = Ег.

Рассмотренные выше на примере каталитической реакций кинетические закономерности для реакций, проходящих через две стадии, одна из которых представляет собой обратимый процесс, а последующая протекает преимущественно в прямом направлении, — эти закономерности присущи многим химическим реакциям в растворах и поэтому имеют общее значение.

HCrCV + S + Н20 >- продукты реакции + НэО+ (130)

(S — любое окисляющееся органическое вещество). В связи с тем что реакции в растворе, катализируемые кислотой, имеют большое значение в химии, рассмотрим подробнее их механизм. Последовательность стадий реакции можно записать в следующем виде:

h

S + ВН+ =s==fc SH+ + В

SH++H,0 Р+Н.О+ (131)

ВН+ + Н20 :

CBH+

Здесь S обозначены реагирующие исходные вещества, Р — продукты реакции, ВН+ — любой кислотный катализатор. Одновременно с реакцией (131) осуществляется протолитическое равновесие

В + Н„0+; Кяш- (132)

(133)

По аналогии с уравнением (127) для реакции (131) Ь-\СЪ + *2

Для одного из возможных случаев, когда &2<&-icB, уравне "ие (133) упрощается:

_ КК CSCBH+

(134)2027

Химическая кинетика и механизмы реакций

194

Подставим концентрацию основной формы катализатора Св, полученную из уравнения (132):

г=тФ~ cscHa* (135)

Описанный выше случай называют также специфическим

кислотным катализом: уравнение скорости реакции не содержит

концентрации кислоты ВН+, действующей, как катализатор,

так как она входит в равновесие (132) и определяется концентрацией сн3о+- постоянной концентрации исходных веществ

скорость реакции зависит только от рН, т. е. от концентрации

кислоты.

Для другого предельного случая, когда Ј2>Ј-ICB, О соответствии с уравнением (133)

В данном случае предшествующая реакция (131) не является равновесной и в выражение скорости реакции входит непосредственно концентрация каталитически активного компонента ВН+. Здесь говорят пб общем кислотном катализе; скорое, ь реакции не зависит от концентрации ионов гидроксония.

15.2.1. Примеры гомогенного катализа

Очень часто следы тяжелых металлов играадт роль катализаторов химических реакций в растворах. Рассмотрим разложение пероксида водорода. Механизм этой реакции можно записать в виде следующей последовательности реакций:

Н2Оа 2 -ОН (скоростьопределяющая стадия) (137а)

•ОН+Н2Оэ Н30+НОО. (1376)

НОО. + Н203 08 + Н20+-ОН (137в)

(138а) (1386)

н2о2 - нао + о2

Реакция начинается с образования радикала -ОН—активного центра цепной реакции. Обрыв цепи становится возможным в результате следующих реакций:

2 -ОН • ОН+НОО.

Образование радикалов -ОН [уравнение (137а)] идет очень медленно в растворах, не содержащих других компонентов (примесей). Однако в присутствии способных окисляться катионов тяжелых металлов, например Fe-+. образование -ОН ускоряется, а следовательно, облегчается протекание суммарного процесса. Участие Fe2+ в реакции можно представить себе следящим образом.

Fe3+ + H2Oa Fe3+-f- -ОН-{-ОН- (139)

По аналогии со схемой (139) действуют на процесс разложения НгОэ 15 друг/fe соединения, способные к окислению. Подобный каталитический меха" низм имеет место также при окислении сульфита кислородом в присутствии Си3+.

195

Катализ

Н202 ?+ 2 SBOe*- + Н30+ * S4(V- + 4 Н20

4 H203 + S2Oa*- 2 S04a- + 2 Н30+4-Н20

Следует особо подчеркнуть возможность применения катализаторов для

ИЗМЕРЕНИЯ направления реакции («УПРАВЛЕНИЯ реакцией*), например в фнзио

логические процессах, а также в органических реакциях/Примером изменения

НАПРАВЛЕНИЯ реакции с помощью кагализа может служить ОКИСЛЕНИГТсуль

фата пероксидом водорода в кислой среде. В присутствии иоднд-иона реакция

SZuio°Bmat S4°6 ' 3 В молибденовой кЛ\ы~

(140а) (1406)

Наиболее выгодной в термодинамическом отношении является реакция окисления Sa032_ пероксидом водорода до сульфат-иона. При протекании реакции по уравнению (1406) вначале образуется пероксомолибденовая кислота, которая передает кислород иону S2032-- В случае реакции (140а) сначала из Н2Ог и HI получается иод, способный окислить тиосульфат до тетретионата в соответствии с известной иодометрической реакцией.

Время

+ 3 HS03" + 3 Н20

(141)

Если в ходе реакции образуется или расходуется каталитически активное вещество, такая реакция называется автокаталитическай. Изменение во времени концентрации исходных веществ в ходе автокаталитической реакции, в которой образуется одно каталитически активное вещество, показано на рис Б. 16. Видно, что в начале реакция протекает медленно, однако по мере накопления каталитически активного вещества реакция ускоряется, а в конце снова заыъ&лъ-ется. Таким образом, кривая зависимости концентрации от времени имеет точку перегиба. Примером автоката-лктическон реакции может служить восстановление перманганата щаве + з so4a- + 3 Н20+

AVBLT4 СЛУЧЭЕ АВТ0КАТАЛИЗ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ИОДОМ, ОБРАЗОВАВШИМСЯ В ре-ЛЯЕТ ™Е ?ЕАКЦИН ИОДАТА С «ОД-ИОНОМ, ПОЛУЧЕННЫЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ИОД ОКИС

страница 64
< 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
набор для сыпучих продуктов
щит автоматики ту 4862 002 70282684 07
ОС 140-160/32
робби уильямс концерты 2017

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
(25.03.2017)