Химикали Химикали CATALYST ЗАЩО ускори химически реакции А. Cubas Московския държавен университет. MV Ломоносов Напредъкът не се измерва с броя на решените проблеми и естеството на проблемите, които могат да бъдат доставени.
КАК КАТАЛИЗАТОР подобрява AS Едингтън каталитични реакции УВОД А. А. KUBASOV статии в "Сорос Образователна вестник" и физическа основа на поведението на катализатори е енциклопедия "Съвременната наука" на закона и адекватно представят като катализа обсъдени на подход на преходно състояние теория.
един от най-големите постижения на химията, основните характеристики на хомогенен, heterogeego роля в създаването на ефективна модерен tehnoneous и микро хетерогенни катализатори гии и устойчиво проблеми на развитието obscheaction в реакционната процедира чрез различни mechastva. Въпреки това, следните zamechanisms са систематизирани по-горе. Особености на метал НИП Едингтън, в тази активна област на обучение на знания може да повдигат въпроси. Един от тях - "действие pochecomplexes и групи бяха обсъдени ц катализатор ускорява химична конверсия" и, както добре.
концентрация катализатор и реагент и sootvetstvenV горе дефиниция, но да се обърне внимание, и аз - степен определя kinetislova "катализатор в границата не се променя в процеса rezulkoy.
Tate реакция. " Това трябва да се разбира, както следва: катализатора разгледаме първо възможността за увеличаване konuchastvuet само до образуването на междинно съединение sotsentratsii в каталитични реакции. В хомогенна единство и не е част от всеки продукт.
обработва концентрация реагент е много по-голяма от коня, той все още може да се промени в резултат на катализатора и да се увеличи скоростта fizichestsentratsii свързани FIR процеси, придружаващ реакция.
с увеличаването на постоянна к. В хетерогенна фаза и основа mikrogePo разграничи Ка terogennom хомогенна реакция катализа се извършва в adsorbirotaliz - реакции в газове и разтвори, хетерогенната Ка затопли слой, където концентрацията на повърхността на катализа - реакцията на граничната повърхност (обикновено реагентите и катализатора активни центрове sopostavisistema твърдо вещество тяло - газ), основната разлика между нас. Поради адсорбцията на концентрацията на повърхността на който е хомогенен, че стъпка може да се увеличи преди и стотици хиляди пъти (окисление oksivrascheniya предхожда адсорбцията и каталитични свойства на силициев диоксид в азотна редове е свързан с увеличаване чески активни региони зависят от свойствата на концентрацията на повърхностно реагенти на повърхността). В катализа NOSTA твърдо вещество, и microheterogeneous катализ - комплекси с няколко свързващи reagenkataliz ензими и колоиди. Feature микро другар към металната атом може локално увеличаване rogeterogennogo катализа е, че концентрацията на реакцията.
изолационната система е решение, но размерът на моно основен катализатор действие ефект sostolekul реагенти е много по-малък от размера на макромолекулите цт в Gibbs свободен промяна енергия (G в zakatalizatora и притежава както geterogendannoy температура адсорбция и стандартно налягане 1 атм) на правителствено системи.
реакция протича чрез образуване promezhutochAktivnost катализатори често определят Nogo чисти съединения с катализатора (фиг. 1). максимална скорост за скрап. За тази хомогенни системи NK = RK / Ск - крива се отнася до некаталитична реакция: reaskorost каталитична реакция, посочена Gent концентрация S образува преходно състояние S # и се превръща в продукта P. В случай на хетерогенен катализатор (nizhtsentratsii катализатор за хетерогенна и - броят на обектите на единица повърхност (както и на броя на крива дава Ак), например, след адсорбция реагент на активни центрове е трудно да се определи само до единица катализатор К комплексиран SK #, чиято енергия е по-ниска от тази на S. тогава образование п повърхностна площ) катализатор. Стойността на този хомогенна катализа на катализатор 1 и по-малки междинно SK #, Kotoshi трансформация в хетерогенна и комплекс - до 104, и дава ветното ензим адсорбирания продукт с последващо десорбция RK R.
mentativnom - до 105. Скоростта на реакцията в присъствието на катализатор е сумата на скоростта на катализатора и не-каталитични етапи. Но скоростта на миналата obychS състояние на преход, но значително по-малко, така че не се вземат под внимание.
ЗАЩО катализатор за реакцията без катализаторът ускорява превръщането на SK G реакция с катализатор в XIX век в търсене на отговор на този въпрос е много бяха направени различни предположения: фазови превръщания на К G и запечатват реагентите на повърхността S на катализатори; Трансфер на енергия от катализатора; IZP SK Menen Максуел-Болцман разпределение на РК енергия. Тези фактори могат да играят роля, но не винаги.
В основата на идеята на съвременни концепции координира реакция формация по време на превръщането на ново междинно съединение, което се изисква, за да се получи по-малка Фиг. 1. Промени в свободната енергия на Гибс в не-енергия. катализатор и каталитични реакции Сорос Образователна Journal, том 7, №11, свободна енергия ХИМИЯ На теория преходно състояние sko- постоянен ход изходните материали за продукти настъпва растат при постоянно налягане и температура Т определя една потенциална енергия повърхност. Напоследък обаче, установи, че силно vzaimodeykBT G # - с уравнението: KP = -------- ехр ---------- Т. Тук КБ и Следствие катализатор - реагент може да доведе до възбуждане часа RT dennym състояния, т.е. прехода към potentsialh - Boltzmann и Планк константи, R - универсална повърхността на електрон-възбудено състояние газ константа Най, Т - температура трансформация (експериментално наблюдава луминисценция в Protek - коефициент като се вземе предвид вероятността за преход SRI каталитични процеси -. hemilyuministsenk продукти се разбира, че намаляването на G # T ция) и механизма на превръщане става доста различни.
Това води до увеличаване на кр. На свой ред, промяната на Гибс енергия в образуването на междинни защото при което по време единство ОБРАЗУВАНЕ (индекс #) се определя от уравнението: G # = T МЕЖДИННА = Н # - TS # T, където Н - енталпията, S ентропията при Т р, намаляване на енергийната ТРАНСФОРМАЦИЯ НА ПРЕГРАДА S # Re KBT - H # RT р постоянно налягане стр. Това е кр = --------- д.
Експериментална з (IR спектроскопия) и kvantoOchevidno че увеличението може да бъде постоянно методи vyvo химически доказано, че образуването на тяхната ранг Н # - активиране на енергия. Deystpromezhutochnogo съединение води до значително pheno- енергийна бариера на нов път reakizmeneniyu свойства на неговите съставни части. Защо този му в катализа обикновено десетки кДж / мол по-малко се появява защо активиращата енергия се намалява, което дава увеличение на константата на скоростта в продължение на няколко енергийна картина mozhporyadkov молекули взаимодействия.
но по следния начин. Построява potenK съжаление, в образователна и научна литература, р.о. - експоненциални криви на взаимодействието на атома в две dvuhasvyaschennoy катализа, често считат единственият на тежки молекули (H2 и СО). Внедряване потенциален ефект. Но ние откриваме, че константата на скоростта е пропорционална на кривата на CO от 180 ° и е съвместим с потенциалните си криви H2 молекули в самолета. Разстояние mezhS # R р рационално д. Това означава, важен резултат:
Dy две молекули съответства на разстоянието koesli образуването на междинни proistorom молекули могат да взаимодействат. Резултатът е доста конвенционален картина променя ходи увеличаване на ентропията (S #)> 0, тогава р постоянна енергия (фиг. 2). Под влиянието на катализатора в molekuskorosti също ще се увеличи. Пример за мол от Н2 може да варира interatomic разстояние Jet задвижване бъде олефинови хидрогениране метали: поради постоянна и енергия на разкъсване. Енергия силно взаимодействие с катализатора в реакционната promezhubarer (Е) отговаря приблизително на разлика точно дължината на връзка по същество свързва bolenergy потенциал точка на пресичане на криви и по-висока, отколкото в изходния олефин и ентропията промяна - дъното на потенциал кладенеца. Вижда се, че възбуждане mopolozhitelnaya стойност. В разтвори увеличават entlekuly Н2 kriropii катализатор прави потенциал в образуването на междинно съединение ръка плосък и енергийна бариера става може да доведе до разлики в структурата на solvatmenshe.
солна черупки реагенти и междинното състояние.
Трябва да се отбележи, че катализаторът намалява ентропията energeUvelichenie възможно и в процесите Matic бариера и в обратна реакция, която е, ускорява повишаването на броя на молекулите в системата. Помислете skheobe реакция и по този начин измества равновесието. Но ц: каталитичен процес А + К К К + Р и катализаторът може да ускори постигането на равновесие.
Тук некаталитична А Р. - реагент, К - kataTak, НВг свързване към постъпления пропилей bystlizator и Р - продукт. Ако по-бавно в kataliro да образуват продукти, съдържащи 99% Вг-статичен процес в първия етап е образуването на вторични С атом и 1% в основната. Но тогава termodinaAK сравнение с некатализираната реакцията bumicheski равновесие смес от изомери с 25% от децата са били значително намаляване на ентропията.
Br в 75% от първичен и вторичен момент на атома. Такава Sono възможно ситуацията, при която ограничава yavlyaetstav бързо постига с помощта AlBr3 като усмихнато стъпка упадък и АК ентропията се увеличава. Такива izkatalizatora.
Menen ентропията се появява най-често в ензимната катализа.
Един резултат от образуването на междинното съединение Всички тези съображения се прилагат за реакциите, които се провеждат с каталитични съединения може да бъде mehanizkayuschim промяна в електронен състояние на земята, и се прехвърля ma. Например, homolytic термичен крекинг Cubas AA ЗАЩО КАТАЛИЗАТОР ускори химични реакции химия прякори), които могат да приемат или даряват електрони. В E, ккал / мол тества тази окислителни процеси тип, хидрогениране, полимеризация, включваща йони и радикали.
1 реакции, проявяващи се в механизма на донор-акцептор настъпва координация реагент -В разстояние Н-Н, активния център на катализатора. В повечето случаи, йон-Ne преходни метали в състава на комплексно съединение или ензим.
-В допълнение, ускорение може да се постигне за сметка на околната среда • Промени свойства (киселината, например izmeE nyayut коефициенти на активност) повлияване ха rakter взаимодействие на активния център на молекулата и се превръща, както и за стабилизиране на активното-формата (при превръщането на кетони е по-активен енол форма, съществува в кисела среда).
Фиг. 2. Взаимодействие на Н2 и СО. Точно крива показва потенциал CO (зелен), с което блокирането на активните сайтове или промени в възбуден взаимодейства катализатор Nfizicheskoy и химическата природа поради примеси (ляво потенциални криви). крива спокоен глас реагент (Н2) се характеризира с червен цвят.
или се срещат в катализаторната система обработва Виолет крива - резултат от увеличаване ravnoprivodit капка катализатор активност.
-equilibrium диапазон, син - увеличаване промяната на равновесие разстояние и постоянна сила на хомогенна катализа на въглеводороди в газовата фаза, преминаващ през radiRassmotrim специално механизъм на действие различен fazokalnomu на алуминосиликати заменят vomu принцип катализатори. Рядко се използва в по-бързо хетеролитично чрез образование промишленост, но са важни за разбирането antrokarbkationov.
Въздействие върху pogennogo биосферен е газ катализа. Като правило, това е верижна реакция. Сега, няма значение CATALYST привлича много внимание механизъм за получаване и какви са функционални групи трябва да бъдат morazrusheniya озон в атмосферата. В катализатор oblekule стратосферата озон или на повърхността да представи razuetsya под действието на слънчевата светлина на кислород.
Но вещество беше катализатор в присъствието на азотни оксиди или hlorftorproizVse химични трансформации могат да бъдат разделени във водни въглеводороди озон се каталитично разлага три основни вида механизми: на киселина-основа, (проблем на озоновата дупка).
редокс и донор-aktsepEsche в края на ХVIII век са установили, че много от завоя. Процесите на реакционните катализатор киселина-база в разтвори minevypolnyaet ускорени в присъствието на киселина или основа функция. Ispolralnyh киселини. По-късни изследвания на тези реакции награда две определения. Bronsted киселина (HCI, доведе до въвеждането на концепцията на рН и установяване proporH2SO4, ROH, NH +) - вещество, способно да protsionalnosti проценти реакция даде тази стойност.
тона и основата (ОН-, NH3, RO-) - да. Lewis киселина (BF3, AlCl3) - вещество, което може да е интересно катализа включващи йони.
двойка електрони, а основата (NH3) - получаване. Ако има някои функции, vzaiZdes: в такива процеси, взаимодействащи с такива центрове се формират по-лесно да извършва трансфер едноелектронно. Nareaktsionno-способни междинни съединения.
Например, реакцията 2Ce4 + + Tl + 2Ce3 + + + TL3 е medPo механизъм на киселина-основа катализа Lenno случи, защото за прехвърляне на реакционната две elekmnogie хидратиране и дехидратиране gidrolitronov и Tl има йон TL2 +. Реакцията се ускорява, изомеризация, алкилиране, крекинг, манган eterifiionami: CE4 + + Mn2 + Ce3 + + + MN3, CE4 + + katsii и полимеризация.
+ MN3 + Ce3 + + + Mn4 и Mn4 + + Tl + Mn2 + + TL3 +.
Редокси обработва трудност на реакционната мулти-електронен трансфер между opproiskhodit redelyaet който се превръща в необходимостта да се използва високо davmolekuloy и активен катализатор център (ре ции и температура в синтеза на амоняк и geterogenhodnye благороден метал-оксидни полупроводникови катализатори.
Сорос Образователна Journal, том 7, №11, ХИМИЯ НА катализа метален комплекс 1.51 съответно, което е по-близо до дължината на единична връзка, и процес на хидрогениране става по-лесно.
Комплекси на прехода и благороден Поради възможността за увеличаване koordinatsionnometallov в разтвори са по-активни и ден на комплекса може да се свърже няколко odinaselektivnost (в някои случаи до 100% от целевата prokovyh или различен характер на молекулите. Така, Ni svyazyvadukta) в сравнение с катализа с йони на същото metalet 3-4 ацетилен молекула, която позволява на риболов. Интересно е да се отбележи, че дори злато е инертен в реакцията с едновременно участие на 3 или повече от молекулите, комплексът може да бъде катализатор. Така Неа също извършват трансфер мулти-електрон.
отдавна е показано, че комплексите Au с лиганди Nature лиганд повлияят свойствата на двата центъра (фосфин, фосфат, арсин) са активни в алкилиране, като атом на комплекса и на други лиганди, т.е. ацетиленови алкохоли и въглеводороди.