Химиялық термодинамиканың негізі § термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
Микро сож соож
| § 7. ГОМОГЕНДІ КАТАЛИЗ
Каталиттік реакциялар гомогенді және гетерогенді болып бөлінеді. Әрекеттесетін заттар мен ондағы катализатор біртекті системадан тұрса, яғни олардың бәрі де бір фазада болса, онда мұны гомогенді катализ дейді. Мысалдар келтірейік. Қөміртек (II) оксиді су буының катализдеуімен көміртек (IV) оксидіне айналады. Сол сияқты күкірт (IV) оксиді азот (II) оксидінің катализдеуімен күкірт (VI) оксидіне айналады. Реакцияға түсетін реагенттер реакция өнімі және катализаторлар газ күйінде. Суда еритін көмірсулар онда катализатор ретінде колданылатын қышқыл әсерінен гидролизденгенде көмірсу ерітіндісі және катализатор, реакция өнімі бір фазада болады. Су ерітінділерінде гомогенді катализ сутек және гидроксил иондарының қатысуымен өтеді және олардың концентрациясы артқан сайын, осы реакцияның жылдамдығы да артады. Сондай-ақ, мұндай реакцияларда пайда болатын сутектік байланыстардың әсерінен өте қысқа мерзімдік молекулалар мен иондардың арасында ионодипольдік бірігу болады және ол гомогенді катализде елеулі орын алады. Осының салдарынан әрекеттесуші реагенттердің молекулалары полюстеніп, олардың реакциялаушы қабілеті ар-тады. Гомогенді катализдегі теорияның басты жайларының бірі — реакция жүргенде катализатордың әрекеттесуші реагенттердің бірімен аса тұрақсыз аралық қосылыс түзуі, сосын оның келесімен тез әрекеттесіп катализатордың қайта қалпына келетіні. Мысалы, жоғарыда келтірілген күкірт (IV) оксидінің азот (II) оскидінің қатысуымен тотығатын реакциясындағы аралық қосылыстарды және жалпы процесті былай көрсетуге болады: Мүндағы 1 және 2-реакциялар аралық қосылыстардың түзілуін және катализатордың бастапқы қалпына келуін көрсетеді. Сірке альдегидін қыздырып ыдыратқанда иод буын катализатор ретінде пайдаланады. Осы реакцияны катализаторсыз жүргізгенде оның 518°С-та активтендіру энергиясы Е=191,1 кДж/моль; ал енді иод буын қатыстырғанда Е = 136,5 кДж/мольге төмендеп, оның жылдамдық константасы он мың есе өседі. Бұған басты себеп реакцияның екі сатыда жүруі: СН3СНО СН4 + СО 1. СН3СНО + І2 = СН3І + НІ + СО 2. СН3І + НІ = СН4 + І2 Мұндағы сатылай жүретін аралық реакциялардың активтендіру энергиясы оны катализаторсыз жүргізгендегіден аз. Сірке альдегидінің катализатор көмегімен жылу әсерінен ыдырауы әрекеттесуші реагент пен катализатордың арасындағы аралық қосылыстың пайда болатынын дәлелдейтін гомогенді катализдегі реакциялардың бірі, өйткені осындағы иодты метил де иодты сутекте тұрақты және оларды жеке бөліп алуға болады. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|