Катализ как явление

«Катализ – изменение скорости химических реакций под влиянием веществ – катализаторов, многократно вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав» Г.К. Боресков

Данное определение катализатора является одним из наиболее емких и правильно отражает специфику явления:

• катализатор образует с исходными реагентами неустойчивые промежуточные соединения;
• в каталитических реакциях снижается потенциальный барьер;
• катализатор не смещает химическое равновесие, а только ускоряет его достижение.

Таким образом, катализ – это химическое явление, сущность которого заключается в протекании промежуточного химического взаимодействие катализатора с реагирующими веществами. Это однозначно отличает явления катализа от явлений изменения скорости химических реакций под влиянием различных физических факторов: под влиянием инертных насадок, света, ионизирующей радиации и т.д. Определяющая роль химического взаимодействия с катализатором вытекает из специфичности действия катализаторов. Каталитическую активность нельзя рассматривать как универсальное свойство вещества и оценивать ее можно только по отношению к определенной реакции.

Промежуточное химическое взаимодействие катализатора с реагирующими веществами открывает новый реакционный путь образования требуемых продуктов реакции с меньшей высотой энергетических барьеров. Такой путь включает участие катализатора в образовании активированного комплекса по крайне мере на одной из стадий реакции и характеризуется более низкими значениями свободной энергии образования активированных комплексов всех стадий (Рис. 1). При этом возможно образование одного или нескольких стабильных промежуточных соединений с катализатором, отвечающих минимумам свободной энергии, или образование активированного комплекса, приводящего непосредственно к требуемым продуктам.

После каждого цикла химических взаимодействий с участниками реакции катализатор восстанавливает свой химический состав и не расходуется в процессе катализа. Количество реагирующего вещества, которое может испытать превращение в присутствии определенного количества катализатора, не ограничивается какими-либо стехиометрическими соотношениями и может быть очень большим. Таким образом, явление катализа не связано с изменением свободной энергии катализатора, из чего следует невозможность смещения положения равновесия химической реакции под воздействием катализаторов. Вблизи состояния равновесия катализаторы в равной степени ускоряют как прямую, так и обратную реакцию. При удалении от состояния равновесия это условие может и не выполняться.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 127; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!