32. Инициирование химических реакций .Катализ. Сущность гомогенного и гетерогенного катализа.

Инициирование - наиб. энергоемкая стадия цепной реакции, ее энергия активации определяется энергией разрываемой хим. связи (обратная реакция - безактивационная). Поэтому образование активных частиц из молекул исходных веществ происходит лишь при достаточно высоких температурах или при воздействии света, ионизирующего излучения, ускоренных электронов и т. п.

Катализ - химическое явление, суть которого заключается в изменении скоростей химических реакций при действии некоторых веществ (их называют катализаторами).

Различают положит. катализ и антикатализ.

При катализе ск-ть реакции увелич-ся, при антикатализе - уменьшается.

Вещества, увеличивающие скорость реакции – катализаторы, уменьшающие – ингибиторы.

Как правило катализатор при реакции не расходуется, ингибитор расходуется. Существует также и автокатализ - в роли катализатора выступают продукты реакции. Пример: FeO+H₂=Fe+H₂O Катализаторы не влияют на : ∆G= -RTlnK_p (изменение своб.энер. Гиббса системы) реакции, следовательно и на константу равновесия. Катализатор лишь ускоряет наступление равновесия реакции, но не смещает его.

Различают гомогенный и гетерогенный катализ.

Гомогенный катализ-реагирующие вещества и катализатор составляют одну фазу. Пример: Скорость реакции прямо пропорциональна количеству катализатора. Механизм можно объяснить образованием промежуточных нестойких соединений. Реакции идут с меньшей энергией активации => быстрее. Пример: Основная причина ускоряющего действия – уменьшение энергии активации.

Гетерогенный катализ – разные фазы. Пример: Имеет значение не количество катализатора, а состояние его поверхности. Катализатор чаще всего находится в твердой фазе. Твердые катализаторы – оксиды, сульфиды, металлы и соли. Иногда достаточно простого контакта для огромного увеличения скорости. Пример. при добавлении Твердые катализаторы могут терять свою активность под действием каталитических «ядов» - соединений мышьяка, фосфора, цианидов, сероводорода, ацетилена, кислорода. Поскольку малые количества ядов способны отравлять большие массы катализатора.

Мультиплет – активный центр на поверхности катализатора, состоящий из нескольких атомов или ионов, имеющий правильную конфигурацию, зависящую от строения всей кристаллической решетки катализатора. Для протекания определенной реакции молекула должна расположиться особым образом относительно двух активных центров.

33. Дисперсные системы. Коллоидные растворы.

 Дисперсные системы - это система из двух и более веществ, которые практически не смешиваются и не реагируют друг с другом. Состоят из двух и более фаз(тел)с сильно развитой поверхностью раздела. в грубодисперсных системах частицы имеют размер от 10^-4и выше, в коллоидных системах от 10^-7 до 10^-5-10^-4.

Дисп.сист. : эмульсии(масло в воде), суспензии(глина в воде),коллоидные растворы.

Коллоидные растворы -высокодисперсные системы частицы интенсивно участвуют в броуновском движении, заполняя весь объем дисперсной системы. Коллоидные частицы способны рассеивать свет. Коллоидные системы, в свою очередь, подразделяются на две группы, резко отличные по характеру взаимодействий между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды – лиофобные коллоидные растворы и растворы высокомолекулярных соединений (ВМС)

К лиофобным коллоидам относятся системы, в которых частицы дисперсной фазы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой; эти системы могут быть получены только с затратой энергии и устойчивы лишь в присутствии стабилизаторов.

Растворы ВМС образуются самопроизвольно благодаря сильному взаимодействию частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой и способны сохранять устойчивость без стабилизаторов. Лиофобные коллоиды и растворы ВМС различаются также и структурой частиц, составляющих дисперсную фазу. Для лиофобных коллоидов единицей структуры является сложный многокомпонентный агрегат переменного состава – мицелла, для растворов ВМС – макромолекула.

Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах: