Katalüütilise reaktsiooni näidetega. Homogeensed ja heterogeensed katalüüsi

Keemia - teadus ainete ja nende muutusi, samuti nende valmistamise meetodeid. Isegi juhul, kui tavakooli programmi peetakse nii oluline küsimus, mõlemat tüüpi reaktsioone. Klassifikatsioon, mille õpilased on kasutusele algtasemel, arvestab muutus oksüdatsiooni etapi voolu ja nii protsessi mehhanismi. D. Lisaks kõik keemilised protsessid jagunevad katalüütilise ja mitte-katalüütilise reaktsiooni. Näited muutusi, mis toimuvad katalüsaatoriga vastab mees igapäevaelus: käärimine, mädanemine. Non-katalüütilise muundamise, oleme palju vähem levinud.

Mis on katalüsaator

See kemikaal, mis on võimeline muutma reaktsiooni kiirust, kuid ise ei ole kaasatud. Juhul kui toimub katalüsaatori abil protsessi kiirendamine, viitab see positiivne katalüüs. Sellisel juhul, kui lisatud aine protsessis vähendab reaktsiooni kiirust, nimetatakse seda inhibiitor.

liiki katalüüsi

Homogeensed ja heterogeensed katalüüsi erinevad faasis, kus on lähteaineid. Kui lähteaine komponentidest, mis kulus interaktsioonid, sealhulgas katalüsaatori on samas agregaatolekus, voolab homogeense katalüüsi. Juhul kui reaktsioon osalesid erineva faasi tähtis, on heterogeenne katalüüs.

Selektiivsus tegevus

Katalüüsis ei ole lihtsalt võimalik parandada jõudlust seadmed, see on positiivne mõju toodete kvaliteedile. Sarnast nähtust võib seletada asjaoluga, et tänu selektiivse (selektiivne) toime kõige katalüsaatorid kiirendavad otsese reaktsiooni vähendatud küljel protsesse. Lõppkokkuvõttes saadused on kõrgem puhtus ei ole vaja täiendavalt puhastada aine. Selektiivsus tegevuse katalüsaator annab tõhusa vähendamise tootmisega mitteseotud kulud tooraine, hea majanduslik kasu.

Eelised Application tootmise katalüsaator

Mida iseloomustab katalüütilise reaktsiooni? Näited vaadelda tavalise keskkooli, viitavad sellele, et katalüsaatori võimaldab protsessi madalamatel temperatuuridel. Katsed näitavad, et seda saab kasutada loota olulist vähenemist energiakulusid. See on eriti oluline praeguses olukorras, kui on puudus energiaressursside maailmas.

Näited katalüütilise toodab

Milline tööstusharu kasutada katalüütilise reaktsiooni? Näiteid sellistest taimed: tootmise lämmastik- ja väävelhape, vesinik, ammoniaak polümeeride ja töötlemise õli. Laialdaselt kasutatakse katalüüs valmistuses orgaanilisi happeid, mono- ja mitmealuselised alkoholid, fenoolvaikudel, värvained, ravimid.

Mis on katalüsaator

Katalüsaatorid võivad olla paljude ainete sisaldus perioodilisuse süsteemi keemiliste elementide Dmitriya Ivanovicha Mendeleeva, ja nende ühendid. Kõige levinumad kiirendeid isoleerida: nikkel, raud, plaatina, koobalt, alumosilicates, mangaanoksiidide.

Omadused katalüsaatorid

Lisaks selektiivne toime katalüsaatorid on suurepärased mehaanilist tugevust, nad taluvad katalüütilise mürgid, kergesti regenereerida (taastatud).

Faasi katalüütilise homogeense reaktsioonid jagunevad gaasifaasis ja vedelas faasis.

Lähemal tüüpi reaktsioone. Lahustes keemilise muundumise kiirendi eenduvad vesinik katioonid H +, aluse hüdroksiidioonid OH-, metalli katioonide, M + ning ained, mis soodustavad vabade radikaalide teket.

Sisuliselt katalüüsi

Mehhanism katalüüsis lastes hapetest ja alustest on see, et vahetades suheldes ained ja katalüsaator positiivsed ioonid (prootonid). Seega molekulisisese muutusi toimuda. Seda tüüpi reaktsiooni jaoks on:

• dehüdratsioon (vesi lahtihaakimiseks);
• hüdratsiooni (manus veemolekulide);
• esterdamine (moodustumist ester alkoholide ja karboksüülhapete);
• polükondensatsiooni (polümeeri moodustumine lõhustamisel veega).

Teooria katalüüsi selgitab mitte ainult protsessi, vaid ka võimalike kõrvaltoimete transformatsiooni. Juhul heterogeense katalüüsi protsessis moodustub eraldi faasi kiirendi, on mõned katalüütilised omadused pinnal aspekti reagentide või kogu pind on kaasatud.

On microheterogeneous protsess, mis hõlmab leida katalüsaatori kolloidne riik. See valik on üleminekuseisundi homogeensed heterogeensete katalüüsi meelt. Enamus neist protsessidest juhtub vahel gaasiliste ainete tahke- katalüsaatorid. Nad võivad olla ka graanulitena, tabletid, terad.

Distribution katalüüsisaadustega milline

Ensüümkatalüüs on looduses laialt levinud. Ta liigub edasi läbi biokatalüsaatorite sünteesi valgumolekule, metabolismi läbi elusorganismides. Ükski bioloogilisi protsesse hõlmavad elusorganismid, mitte kohkuda katalüütilise reaktsiooni. Näited eluliste protsessidega: sünteesiks aminohappeid spetsiifiliste valkude organismi; jaotus rasvad, valgud, süsivesikud.

katalüüsi algoritm

Mõtle katalüüsi mehhanismist. See protsess aset poorne tahkis kiirendeid keemilise interaktsiooni see koosneb mitmest põhijuhist

• difusiooni Reagentide pinnale katalüsaatori teradest voost tuuma;
• difusiooni reagentide katalüsaatoriga poorid;
• kemisorptsiooni (aktiveeritud absorbtsioon) pinnal esinevate keemiliste kiirendi lastes tekkega pinna keemilistest ainetest - aktiveeritud kompleksid "katalüsaatori reaktiive";
• ümberkorraldusega aatomit esinemisega pinna kombinatsioonid "katalüsaatori kõrvalsaadus";
• difusiooni poorid gaasipedaali reaktsiooni saaduse;
• toote difusiooni tera pinnast voolu reaktsiooni gaasipedaali tuum.

Katalüütilise ja mitte-katalüütiliste reaktsioonide on nii oluline, et teadlased on aastate jooksul jätkata uuringuid selles valdkonnas.

Kui homogeenne katalüüs ei ole vaja ehitada erilise kujunduse. Ensüümkatalüüs heterogeenses variandi puhul kasutatakse mitmekesist ja erivarustust. Suhe selle voolu välja töötatud spetsiaalsed kontakt seadmeid, mis on liigendatud üle puutepinna (torudes seintele katalüsaator võrgusilma); filtrikihti; läga voodis; peenestati liikuva katalüsaatori.

Soojusülekanne seadmes on rakendatud erinevalt:

• kohaldades vähetõenäoline (välis) soojusvahetid;
• via soojusvahetid, mis asuks kontakt aparaati.

Analüüsides valemiga keemia, võib leida sellised reaktsioonid, kus katalüsaatorina toimib üks lõpptoodete käigus moodustunud keemilist interaktsiooni esialgsest komponente.

Taolisi reaktsioone nimetatakse autokatalüütilist nähtus keemias nimetatakse autokatalüüsimise.

Kiirus paljude interaktsioonide olemasolu tõttu reaktsioonisegus teatud aineid. Nende valemite keemia sageli tähelepanuta, asendatakse sõna "katalüsaator" või selle lühend see. Need ei sisalda lõplikku stereokeemia võrrand, kuna need, pärast reaktsiooni ei muutu alates kvantitatiivsest vaatepunktist. Mõnel juhul piisavalt väikeses koguses aineid, mis oluliselt mõjutavad määr pidev protsess. On lubatud ja olukordi nagu siis, kui gaasipedaali keemilise interaktsiooni toimib ise reaktsiooni laeva.

Sisuliselt katalüsaatori mõju muutuse kiirus keemilises protsessis on see, et aine on nimetatud kompositsioonis aktiivse keerulised ning seetõttu muudab aktivatsioonienergia keemilise interaktsiooni.

Languskõveral kompleksi katalüsaatori taastamine ei ole täheldatud. Alumine rida on, et see ei kulutatud, ei muutu pärast summa suhtlemist. Just sel põhjusel on piisavalt väike kogus toimeainet reageerida substraati (reagentide). Tegelikult väike kogus katalüsaatorit keemilised protsessid siiski tarbida, mis võib olla erinevate teiseste protsessid: see mürgitab protsessi kaotus muutus pinna seisund tahke katalüsaatori. Valemiga keemia ei kaasne moodustades katalüsaatori.

järeldus

Reaktsioon, kus osalesid toimeainet (katalüsaator) ümbritsevad inimene peale nad voolavad oma keha. Homogeensed reaktsioonid on palju vähem levinud kui heterogeense suhtlemist. Igal juhul tuleb esmalt teket vaheühendi kompleksid, mis on ebastabiilne, järkjärgult murda ja seal taastamine (taastamine) kiirendi keemilise protsessi. Näiteks interaktsiooni metafosforhapet kaaliumpersulfaadiga katalüsaatorina toimib vesinikjodiidhape. Kui lisatakse reagendid moodustanud kollane lahus. Nagu me lähenemine protsessi lõpp värvus kaob. Vahesaadusena antud juhul on jood, ja protsess toimub kahes etapis. Aga niipea, kui metafosforhapet sünteesitakse katalüsaatoriks tagastatakse algsesse olekusse. Katalüsaatorid on hädavajalikud tööstuse, nad aitavad kiirendada ümberkujundamine saada kvaliteetseid tooteid reaktsiooni. Ei ole võimalik ilma nende osalemist ja biokeemilised protsessid organismis.