Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Каталізатор



План:


Введення

Схема протікання реакції з каталізатором

Каталізатор - хімічна речовина, прискорює реакцію, але не входить до складу продуктів реакції [1]. Кількість каталізатора, на відміну від інших реагентів, після реакції не змінюється. Важливо розуміти, що каталізатор бере участь в реакції. Забезпечуючи більш швидкий шлях для реакції, каталізатор реагує з вихідною речовиною, що вийшло проміжне з'єднання піддається перетворенням і в кінці розщеплюється на продукт і каталізатор. Потім каталізатор знову реагує з вихідним веществомm, і цей каталітичний цикл багаторазово (до мільйона разів) повторюється.


1. Каталізатори в хімії

Каталізатори поділяються на гомогенні та гетерогенні. Гомогенний каталізатор перебуває в одній фазі з реагують речовинами, гетерогенний - утворює самостійну фазу, відокремлену межею поділу від фази, в якій знаходяться реагують речовини [1]. Типовими гомогенними каталізаторами є кислоти і підстави. В якості гетерогенних каталізаторів застосовуються метали, їх оксиди і сульфіди.

Реакції одного і того ж типу можуть протікати як з гомогенними, так і з гетерогенними каталізаторами. Так, поряд з розчинами кислот застосовуються мають кислотні властивості тверді Al 2 O 3, TiO 2, ThO 2, алюмосилікати, цеоліти. Гетерогенні каталізатори з основними властивостями: CaO, BaO, MgO [1].

Гетерогенні каталізатори мають, як правило, сильно розвинену поверхню, для чого їх розподіляють на інертному носії ( силікагель, оксид алюмінію, активоване вугілля та ін.)

Для кожного типу реакцій ефективні тільки певні каталізатори. Крім уже згаданих кислотно-основних, існують каталізатори окислення-відновлення; для них характерно присутність перехідного металу або його сполуки (Со +3, V 2 O 5 + MoO 3). В цьому випадку каталіз здійснюється шляхом зміни ступеня окислення перехідного металу.

Багато реакцій здійснено за допомогою каталізаторів, які діють через координацію реагентів у атома або іона перехідного металу ( Ti, Rh, Ni). Такий каталіз називається координаційним.

Якщо каталізатор має хіральними властивостями, то з оптично неактивного субстрату виходить оптично активний продукт.

У сучасній науці і техніці часто застосовують системи з декількох каталізаторів, кожен з яких прискорює різні стадії реакції [2] [3]. Каталізатор також може збільшувати швидкість одній зі стадій каталітичного циклу, здійснюваного іншим каталізатором. Тут має місце "каталіз каталізу", або каталіз другого рівня (Імянітов).

У біохімічних реакціях роль каталізаторів грають ферменти.

Каталізатори слід відрізняти від ініціаторів. Наприклад, перекису розпадаються на вільні радикали, які можуть ініціювати радикальні ланцюгові реакції. Ініціатори витрачаються в процесі реакції, тому їх не можна вважати каталізаторами.

Інгібітори іноді помилково вважають негативними каталізаторами. Але інгібітори, наприклад, ланцюгових радикальних реакцій, реагують з вільними радикалами і, на відміну від каталізаторів, не зберігаються. Інші інгібітори (каталітичні отрути) зв'язуються з каталізатором і його дезактивують, тут має місце зниження каталізу, а не негативний каталіз. Негативний каталіз в принципі неможливий: він забезпечував би для реакції повільніший шлях, але реакція, природно, піде по швидшому, в даному випадку, не катализированной, шляху.


2. Каталізатори в автомобілях

Завданням автомобільного каталізатора є зниження кількості шкідливих речовин у вихлопних газах. Серед них:

  • окис вуглецю (СО) - отруйний газ без кольору і запаху
  • вуглеводні, також відомі як летючі органічні сполуки - один з головних компонентів смогу, утворюється за рахунок неповного згоряння палива
  • оксиди азоту (NO і NO 2, які часто об'єднують під позначенням NO x) - також є компонентом смогу, а також кислотних дощів, впливають на слизову людини. [4]

Джерела

  1. 1 2 3 Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія, 1990. - Т. 2. - С. 335, 337. - ISBN 5-85270-035-5.
  2. Імянітов Н. С. Системи з декількох каталізаторів в металокомплексної каталізі. / / Координаційна хімія. 1984. - Т. 10. - № 11 - С. 1443-1454. - ISSN 0132-344X.
  3. Temkin ON, Braylovskiy SM / The mechanism of catalysis in homogeneous polyfunctional catalytic systems. / / Fundamental Research in Homogeneous Catalysis. - Ed. by AE Shilov. - New York etc: Gordon and Breach Science Publishers, 1986. - Vol. Two. - P.621-633.
  4. Автомобільний каталізатор і його роль у вихлопній системі. AutoRelease.ru. Статичний з першоджерела 25 серпня 2011.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Каталізатор Уїлкінсона
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru