Поняття про каталіз

Каталізом називається явище зміни швидкості реакції під дією незначних добавок специфічних речовин, кількість яких в ході реакції не змінюється. Нехай є необхідність провести процес за рівнянням реакції: А + В = АВ, тоді

А+ В = АВ, DЕ_а

А + К = АК, DЕ¢_а

АК + В = АВ + К, DЕ¢¢_а

А + К + АК + В= АК + АВ + К,

А + В = АВ.

За умови DЕ¢_а + DЕ¢¢_а < DЕ_а має місце позитивний каталіз і реакція відбувається із значно більшою швидкістю в порівнянні з безкаталітичним процесом (рис. 6.2).

 

Як і всі реакції, каталітичні реакції поділяються на гомогенні та гетерогенні. При гомогенному каталізі всі взаємодії, включаючи і проміжні стадії протікають в однорідному середовищі (газ або рідина). При гетерогенному каталізі каталізатор і речовини, що реагують, знаходяться в різних фазах і каталітична реакція протікає на межі розділу фаз. При цьому каталізатор, як правило, буває твердим і на його поверхні проходять всі проміжні процеси.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Що треба розуміти під швидкістю хімічної реакції?

2. Як впливає на швидкість хімічної реакції природа речовин?

3. Поясніть суть закону діючих мас: У чому полягає фізичний зміст константи швидкості реакції, від яких параметрів залежить ця стала?

4. Яка залежність швидкості реакції від температури?

5. Що таке активний комплекс? На якому етапі реакції він виникає?

6. У чому полягає відмінність між молярністю та порядком хімічної реакції?

7. Наведіть приклади паралельних, послідовних, спряжених реакцій. У чому полягає особливість їх протікання?

8. Які основні стадії мають ланцюгові реакції?

9. У який бік зміститься хімічна рівновага оборотної екзотермічної реакції при підвищенні температури?

10. Реакція відбувається із збільшенням кількості газових об’ємів. Як необхідно змінити тиск для зміщення хімічної рівноваги вправо?

11. Як впливає на зміщення хімічної рівноваги реакції відведення кінцевих продуктів?

12. Чи можна назвати реакцію каталітичною, якщо при введенні у реакційну систему деякої речовини, швидкість реакції уповільнюється?

13. Певна реакція відбувається з участю каталізатора та без нього. В якому випадку енергія активації має більше значення?

14. У якому агрегатному стані можуть знаходитись речовини, що беруть участь в гомогенному та гетерогенному каталітичних процесах?