химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

иболее важный случай) реализуется для реакций |как гетеролитического, так и гемолитического типов. Первые, как отмечалось ранее, относятся к кислотно-основным модействиям, поэтому катализируются кислотами и снованиями.

Различают специфические кислотный и основный лтализы, которые осуществляются в водных растворах .рвами НзО® и еОН соответственно. Общие кислотный rat основный катализы характеризуются тем, что функции кЙжгалнзатора могут выполнять кислоты и основания Брёк-Всгеда и Льюиса, а в уравнение скорости реакции входят до-рюлвнтельно концентрации НА или В (электрофилы и ф^шуклеофшы). Иногда по этой причине общие кислотный %М основной катализы называют электрофильным и нук-леофильным катализами соответственно.

Приведем примеры некоторых каталитических реак-;лций разных типов:

специфический кислотный катализ: инверсия сахара, гидролиз ацеталей;

156 специфический основный катализ: деполимеризация диацетонового спирта в ацетон; общий кислотный (электрофильный) катализ: гидролиз ортоэфиров; общий основный (нуклеофильный) катализ: бензоиновая конденсация, галогенирование нитроалканов.

Гомогенный катализ реакций гомолитического типа относится к окислительно-восстановительным взаимодействиям, и катализатор участвует в новом, более эффективном пути переноса электрона. В первую очередь это реакции гидрирования и окисления. Катализатор в таких реакциях меняет степень окисления. Гомогенное гидрирование комплексами кобальта, палладия, родия, рутения, иридия и др. возможно как по гетеролитическому, так и гемолитическому типу. В реакции

[Ru(III)Cl6]3 +Н2 —* [Ru(Iir)Cl3H]3- + HCl реализуется гетеролитический разрыв связи Н-Н, а степень окисления рутения не меняется. В следующей реакции реализуется гомолитический разрыв связи Н-Н, меняется степень окисления кобальта:

2[Co(IIXCN)5]3- + H2 — 2 [Co(III)(CN)5H]3Катализатор способствует предварительному разрыву связи Н-Н, что, естественно, ускоряет процесс дальнейшего гидрирования.

Примером гомогенного катализа гомолитического окисления может служить каталитическое окисление этилена до уксусного альдегида (см. главу XIX).

Гетерогенный катализ реализуется при реакциях на поверхностях раздела фаз. Практическое значение имеют случаи, когда катализатор — твердое вещество, а реагенты являются газами или жидкостями. Большинство промышленных процессов осуществляется в системах газ -твердое тело.

В реакциях на поверхности твердого тела различают три параллельно протекающие стадии: адсорбция молекул из газовой фазы на поверхность катализатора, реакция мо-" лекул в адсорбированном состоянии, десорбция продуктов ' реакции с поверхности катализатора. Понятно, что скорость реакции тем выше, чем больше поверхность катализатора.

Адсорбция может осуществляться за счет ван-дер-ва-[ альсовых сил (физическая адсорбция) или за счет образования химических связей разных типов (химическая адсорбция, хемосорбция). При физической адсорбции характер . действующих сил аналогичен тем, которые имеют место в жидкостях, равновесие устанавливается мгновенно, процесс обратим, взаимодействие слабое, для катализа не имеет существенного значения. Например, адсорбция 02, СО, N2 на Сг203 при -183 °С осуществляется с тепловым эффектом 17 кДж/моль, 02 на угле при 68 °С — 15,5 кДж/моль. Хемосорбция необратима и сопровождается большими тепловыми эффектами, доходящими до 400 кДж/моль и выше: водород на восстановленном никеле — 66,9 кДж/моль при : 0 °С и 72,8 кДж/моль при 100-200 "С; этилен на том же катализаторе — 50,2 кДж/моль при 110-120 °С; вода на А1203 — 75,3 кДж/моль при 220-440 "С; этанол на Th02 — 58,6 кДж/моль при 50-100 °С; N2 на Сг203 — 33,5 кДж/моль при 0 "С; 02 на Сг203 — 209,2. кДж/моль при 0 "С.

С кинетикой гетерогенных каталитических реакций можно ознакомиться в пособии А. Г. Сгромберга и Д. П. Сем-ченко [27].

В настоящее время известно несколько приближенных теорий, рассматривающих проблему гетерогенного катализа [27]. Согласно современным представлениям о гетеро-.' генном катализе, реагирующие молекулы образуют с катализатором на его поверхности промежуточные соединения, различие в теориях заключается в основном во взглядах на природу таких соединений и на природу активных мест по-jfc? верхности катализатора.

Мультиплетная теория (А. А. Баландин, 1929 г.) предполагает при образовании поверхностного соединения (мультиплетного комплекса) участие групп активных ато

мов поверхности — мультиплетов (дуплеты, триплеты, квадруплеты и т. д.), обладающих определенными геометрическими и энергетическими свойствами. Согласно этой теории, необходимо геометрическое и энергетическое соответствие мультиплетов с реагентами, хемосорбируемыми катализатором.

Геометрическое соответствие проявляется в том, что расстояния и между атомами на поверхности катализатора, и между атомами в реагирующих молекулах, образующих мультиплетный комплекс на поверхности катализатора, должны соответствовать друг другу.

Так, образование мультиплетного комплекса между этиленом и дуплетом на поверхности ник

страница 37
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
батареи из биометалла
Фирма Ренессанс производство лестниц из из дерева - продажа, доставка, монтаж.
курсы бухгалтер москва цена
дсп столик на колесах медицинский

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
(08.12.2016)