ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Скорость химических реакций. Катализ из "Справочник Химия изд.2" Изменение концентрации Дс имеет положительный знак для продуктов и отрицательный знак для реагентов. [c.241] Чтобы ускорить д стижеиве состояния равновесия, требуется увеличить скорость реакции. Осиовиыми способами увеличения скорости реакции являются повышение температуры и введение катализатора. [c.242] Температура есть мера кинетической энергии чаетиц вещества (атомов, молекул, ионов). Чем быстрее перемешаются частицы, тем чаще они сталкиваются с другими частицами, в результате чего и происходит химическая реакций. [c.242] Энергия движения частиц уменьшается е понижением температуры. При температуре абсолютного нуля (О К = —273,15 С) подвижность частицдолж-на прекратиться, так что любые реакции станут невозможными. Однако нулевая температура по абсолютной (термодинамической) шкале недостижима иа практике, возможно только асимптотическое бесконечное приближение к ней, поэтому нулевая скорость химической реакции — это абстракция. [c.242] Для обратимой химической реакции чем выше температура, тем быстрее достигается состояние равновесия. [c.242] Изменение температуры влияет и на положение равновесия (см. 9.2) повышение температуры приводит не только к более быстрому достижению состояния равновесия, но и к одновременному смещению положения равновесия в направлении эндотермической реакции. [c.242] Влияние катализатора. Эффективный способ регулирования скорости реакции основан на рнмененни катализаторов. [c.243] Катализаторы — это вещества, которые повышают скорость химической реакции. [c.243] Катализатор вступает во взаимодействие с реагентами с образованием промежуточного химического соединения я освобождается в конце реакции. Таким образом, хаталнзатор не расходуется (илн расходуется незначительно) поэтому в уравнение реакции формулу катализатора не записывают. [c.243] Ранее принятое определение катализатора как вещества, ускоряющего реакцию, но не участвующего в ней, не совсем верно. Катализатор принимает химическое участие в реакции, ускоряя взаимодействие веществ, но совсем (или почти совсем) не рас)(одуется в результате реакции и ие входит в состав ее продуктов. [c.243] Влияние, оказываемое катализаторами на химические реакции, называется катализом. Явление катализа распространено в природе и широко применяется в технологии. Каталитическому воздействию подвержено большинство химических реакций и число веществ, каталитически активных оо отношению к химическим реакциям, весьма велико. [c.243] В отличие от эффекта, вызываемого повышением температуры, влияние катализатора не сказывается на положении химического равновесия, поскольку он в равной мере ускоряет и прямую, и обратную реакции и, таким образом, не вызывает смещения равновесия. [c.243] С помощью правильно подобранного часто эмпирическим путем) катализатора удается значительно понизить температуру, при которой химическая реакция протекает с относительно высокой скоростью. Именно таким путем экзотермические реакции могут быть быстро приведены в состояние равновесия, при этом положение равновесия приходится на область существования продуктов. Использование катализатора совершенно необходимо для осуществления реакций, которые без катализатора не протекают при низких температурахн в при высоких температурах реагенты или продукты разлагаются. [c.243] В качестве катализаторов используются разнообразные по химической природе и составу вещества металлы (особенно переходные), оксиды металлов и неметаллов, основные и кислотные гидроксиды, комплексы переходных металлов и даже органические соединения. Особенно высоким каталитическим действием обладают некоторые смеси веществ — так называемые смешанные катализаторы. [c.243] Обычно при проведении гетерогенного катализа реакционную смесь (газообразную или жидкую) пропускают через неподвижный слой зернистого твердого катализатора. [c.244] Способы действия катализаторов весьма многообразны. Катализаторы могут образовывать промежуточные продукты с реагентами, а по окончании всех стадий реакции такие катализаторы практически полностью возвращаются в свою исходную форму. Другие катализаторы служат переносчиком вещества в реакционной системе, так, например, переносится кислород в контактном способе получения серной кислоты. Каталитическое действие вещества в больщой степени определяется состоянием и свойствами его поверхности, при этом особо важное значение имеют геометрические параметры кристаллической решетки и особое электронное сгроение вещества иа его поверхности (наличие свободных валентностей, т. е. неспаренных электронов). [c.244] Существенно большую роль играют катализаторы в живой природе. В живых организмах все процессы регулируются катализаторами, называемыми биокатализаторами. Среди них следует отметить ферменты (энзимы), витамины и гормоны. [c.244] Катализ, о котором шла речь выше, вызывает ускорение химических реакций и потому более точно называется положительным катализом. Нередко требуется применение и таких веществ, при введении которых реакции (часто нежелательные) замедляются. Такой катализ следует назвать отрицательным. Вещества, снижающпе скорость реакции, называют ингибиторами, пассиваторами, стабилизаторами. По способам воздействия на скорость реакций ингибиторы также разнообразны, как и положительные катализаторы. [c.244] Примером ингибиторов являются вещества, замедляющие коррозию металлов они частично в результате адсорбции, частично в результате химических реакций образуют на обрабатываемой поверхности металлов защитные пленки. Ингибиторы применяются для предупреждения окисления жиров и смазочных масел, для замедления разложения малоустойчивых веществ, имеющих практически важное значение, в них добавляют стабилизаторы. Так, для пероксида водорода стабилизатором служат фосфаты натрия, для некоторых красителей — хроматы металлов. [c.244] Вернуться к основной статье