Гомогенный катализ

Примером гомогенного катализа является разложение пероксида водорода в присутствии ионов йода. Реакция протекает в две стадии:

H₂О₂ + I → H₂О + IO

H₂О₂ + IO → H₂О + О₂ + I

При гомогенном катализе действие катализатора связано с тем, что он вступает во взаимодействие с реагирующими веществами с образованием промежуточных соединений, это приводит к снижению энергии активации.

Гетерогенный катализ

При гетерогенном катализе ускорение процесса обычно происходит на поверхности твердого тела — катализатора, поэтому активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. На практике катализатор обычно наносят на твердый пористый носитель.

Механизм гетерогенного катализа сложнее, чем у гомогенного. Механизм гетерогенного катализа включает пять стадий, причем все они обратимы.

1. Диффузия реагирующих веществ к поверхности твердого вещества

2. Физическая адсорбция на активных центрах поверхности твердого вещества реагирующих молекул и затем хемосорбция их

3. Химическая реакция между реагирующими молекулами

4. Десорбция продуктов с поверхности катализатора

5. Диффузия продукта с поверхности катализатора в общий поток

Примером гетерогенного катализа является окисление SO₂ в SO₃ на катализаторе V₂O₅ при производстве серной кислоты (контактный метод).

Механизм действия катализатора обычно объясняют образованием промежуточных соединений с одним из реагирующих веществ. [1]

Механизмы действия катализаторов чрезвычайно многообразны. Решающим является влияние какого-либо вещества на энергию активации реакции, которую следует понимать как энергетический барьер между энергиями исходного и конечного состояний. Понижение энергии возможно, например, вследствие разделения процесса на две последовательно протекающие реакции, энергия активации которых меньше, чем энергия, активации общего процесса. [2]

Механизм действия катализатора, как ускорителя химической реакции, основан на: 1) явлении адсорбции ( поверхностное поглощение) катализатором реагирующих веществ, вследствие чего повышается их концентрация и 2) повышении химической активности адсорбированных молекул благодаря переходу их в возбужденное состояние, в результате чего резко возрастает доля успешных столкновений молекул реагирующих веществ и, соответственно, скорость химической реакции. [3]

Механизм действия катализаторов на кинетику химического процесса в настоящее время не может считаться окончательно выясненным. Проблема, связанная с раскрытием явлений, лежащих в основе каталитических процессов, оказалась очень сложной, и потребовалось много лет работы ряда ученых для того, чтобы более глубоко понять явление катализа. [4]

Механизм действия катализатора в этой реакции пока еще не выяснен до конца. При добавлении скелетного никеля к оксиму или к растворам, содержащим оксим, наблюдается темнокрасное окрашивание, вызванное растворением никеля. Было показано, что после отделения нерастворившегося скелетного никеля растворенный ( то есть находящийся в виде комплексного соединения) металл способствует доведению реакции до конца. [5]

Механизм действий катализаторов может быть очень сложным. Но всегда в присутствии катализатора реакция идет иначе, чем без него, через образование ряда промежуточных соединений. В каталитической реакции энергия активации даже самой медленной стадии меньше энергии активации некаталитической реакции, и общая скорость процесса возрастает. Так как энергия активации входит в показатель степени в уравнении Аррениуса, то даже сравнительно небольшое ее понижение ведет к сильному увеличению скорости. [6]

Механизм действия катализатора в процессе синтеза аммиака может быть представлен как ряд элементарных актов: 1) диффузия азота и водорода из газового объема к поверхности зерна катализатора и в его порах; 2) активированная адсорбция азота и водорода поверхностью катализатора; 3) химическое взаимодействие азота и водорода через промежуточные соединения их с катализатором. В соответствии с представлениями электронной теории катализа водород передает свои электроны катализатору, а азот воспринимает их от катализатора, восстанавливая электронное равновесие. Перегруппировка поверхностных соединений N Кат и Н Кат проходит последовательно через низшие соединения азота с водородом: имид NH, амид NH2 и, наконец, аммиак NH3; 4) десорбция аммиака и диффузия его в газовый объем. [7]

Механизм действия катализатора в процессе синтеза аммиака может быть представлен как ряд элементарных актов: 1) диффузия азота и водорода из газового объема к поверхности зерна катализатора и в его порах; 2) активированная адсорбция азота и водорода поверхностью катализатора; 3) химическое взаимодействие азота и водорода через промежуточные соединения их с катализатором. В соответствии с представлениями электронной теории катализа водород передает свои электроны катализатору, а азот воспринимает их от катализатора, восстанавливая электронное равновесие. Перегруппировка поверхностных соединений N Кат и Н Кат проходит последовательно через низшие соединения азота с водородом: имид NH, амид NH2, и, наконец, аммиак NHa; 4) десорбция аммиака и диффузия его в газовый объем. [8]

Механизм действия катализаторов основан на образовании с капролактамом или его анионом производного, содержащего полярный заместитель у атома азота в амидной группе капролактама. [9]

Механизм действия катализаторов сложен и в средней школе не изучается. Суть влияния катализатора сводится к тому, что в присутствии катализатора реакция происходит по иному механизму, чем без него. Сам катализатор принимает участие только в образовании промежуточных соединений, которые в процессе реакции мгновенно разрушаются. Поэтому количество катализатора не изменяется в результате реакции. В некоторых случаях скорость реакции пропорциональна количеству катализатора. [10]

Механизм действия катализатора обычно заключается в образовании промежуточных соединений с одним из участвующих в реакции веществ. Далее это промежуточное соединение реагирует с образованием конечных продуктов и свободного катализатора. Если энергия активации каждой из стадий меньше энергии активации реакции, идущей без катализатора, то процесс ускоряется. [11]

Механизм действия катализаторов обычно объясняют образованием промежуточных соединений с одним из реагирующих веществ. [12]

Механизм действия катализатора принципиально отличается от влияния температуры на скорость реакции. При повышении температуры скорость реакции возрастает вследствие увеличения концентрации активных молекул за счет поглощения энергии извне. Катализатор источником энергии не является и концентрацию активных молекул изменить не может. Роль катализатора сводится к тому, что в его присутствии энергия активации реакции снижается и, следовательно, скорость реакции возрастает. Так как катализатор снижает энергии активации прямой и обратной реакций на одинаковую величину, то смещения химического равновесия под влиянием катализатора не происходит. [13]

Механизм действия катализаторов может быть различным. Одной из самых распространенных форм каталитического действия является образование катализатором промежуточных соединений с каким-нибудь из основных реагирующих веществ. Сущность этого механизма сводится к следующему. [14]

Механизм действия катализаторов различен. [15]