Ускоряющее действие катализаторов в результате изменения реакционного пути для эндо- и экзотермич-х р-ий
Катализ - избирательное ускорение одного из возможных т/д-ки разрешенных направл-й хим. р-ции под действием Кт, к-й многократно вступает в промежуточное хим. взаимод-е с участниками р-ции и восстанавл-т свой хим. состав после каждого цикла промежут-х хим. взаимод-й. Кt – в-во, кот-е ускоряет протек-е р-ции, идущие с мал. скоростью. При отсутствии кt наиб. эф-м ф-ром, служ-м для повыш-я скорости хим. р-ии, явл-ся Т: чем выше Т, тем б. активн. столкновений, тем б. скорость хим. взаим-вия в-в. Но для обратимых экзотермических реакций увел-ние темп-ры снижает выход продуктов р-ции (принцип Ле-Шателье). Это противоречие разрешается прим-нием кt-ов. Последние при данных температурных условиях, не оказывая никакого влияния на выход продуктов реакции, очень сильно изменяют ее скорость (как прямую, так и обратную). След-но, чем > кt ускоряет р-цию, тем > произв-ть апп-та при той же т-ре. Кt-ры бывают положительные и отрицательные(ингибиторы): 1-е увел-ют скорость р-ции, 2-е умен-ют. На скорость р-ции сильное влияние оказывает природа самого кt-ра, его структура, добавки к нему (активаторы) и т. Д. Кроме того, состав реаг-щих в-в, посторонние примеси в них и т. п. также сильно влияют на каталитическую способность данного Кt-ра. Мех-м пр-сса без Кт: А+В=[AB]* - промежут-е нестойкое соед-ие. Мех-м пр-сса с Кт: А+В+Кт=[A…B…Кт]*=AB+Кт 1) кт-р ускоряет только термодинамически возм-ые для протекания р-ции. 2) не влияет на состоя-е равн-я, ускоряет и прям и обрат р-цию. 3) при гетерог катализе Кт и реагенты нах-ся в разных фазах, а р-ция идет на пов-ти раздела фаз (внутри кт-ра).4.) Проявление каталитического действия выражается в умен-ии энергии активации Еа предэкспоненциального множителя ko под влиянием Кт 5) кт-р участвует в образ-и промежуточ прод-в, изменяет число стадий, кажд имеет свою Еа, но макс-ная из них не превышает Еа при некаталитеч-ом протекании р-ции. Он умен-ет Еа и k0, а чем < Еа тем больше ск-ть.
Чем < Еа,тем < Т пр-са, т.е практич позволяет вести пр-с при более низ т-рах. Кинетическое ур-ие в общем виде: аА+вВ=dD r=K*CaA*CbB;,без Кт: К=k0*e-Ea/RT; с Кт: К=k0*e-Eakt/RT След-но, Еаkt<Ea, значит константа скорости реакции с Кт> чем без него.
|
