Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия
ұлттық университеті
Пәннің оқу – әдістемелік кешені
Басылым:
бесінші
ЕҰУ Ф 703-08-15. ПОӘК. Бесінші басылым
әрекетке түседі. Катализдің осындай жалпы ерекшеліктерінен басқа жеке – дара
ерекшеліктері де бар, оларды гетерогенді катализде қарастырамыз.
Гомогенді катализ
Гомогенді катализ гетерогенді катализге қарағанда аз тараған.
реакциясын қарастырайық.
а) Біріккен механизм.
реакциясы катализатор көмегімен жүрсе:
мұнда
,
,
- реакция сатыларының
жылдамдық константалары; К-
катализатор.
Реакцияның жалпы жылдамдығы:
. Реакцияның тепе-теңдік
сатысынан аралық активті комплекстің концентрациясын табамыз, демек,
,
яғни
, осыдан
.
Бұны жылдамдықтың теңдеуіне қойсақ:
,
(1)
мұнда
.
б) Дараланған механизм.
реакциясында
(І)
(ІІ)
Реакцияның жалпы жылдамдығы:
,
-ны
реакцияның
тепе-теңдік сатысынан табамыз. Тепе-теңдік күйде
;
;
, осыдан
.
Сонда
(2)
(1) және (2) –теңдеулерден катализдік реакцияның жылдамдығы реакция
қандай механизммен жүрсе де әрекеттесетін заттардың концентрациясымен бірге
катализатор концентрациясына да тәуелді болатынын көреміз.
Катализатор әсері немен байланысты?
Реакция соңында катализатор таза күйінде
бөлініп шығуына қарағанда, ол
реакцияға түсетін заттармен химиялық әрекетке түспейтін сияқты, бірақ
катализатор бастапқы заттармен реакцияның аралық
сатыларында әрекеттесіп
аралық активті комплекс түзеді.
Соған байланысты, реакцияның энергиясының өзгерісі (энергиялық профилі)
күрделілеу болады (әсіресе гетерогенді катализде)
1-суреттен гомогенді реакцияның катализатор қатысындағы активтену
энергиясы катализаторсыз жүрген кездегі активтену
энергиясынан төмен
болатынын көреміз (
) демек, катализатор активтену энергиясын
