Реакция каталитические в раствора

Одним из примеров каталитических реакций в растворах является распад перекиси водорода в воде в присутствии ионов йода [c.522]

Примером гомогенных реакций может служить любая реакция в растворе, примером гетерогенной реакции — любая реакция, идущая на поверхности твердого катализатора (гетерогенная каталитическая реакция), примерами гомогенно-гетерогенных реакций — некоторые реакции между газами, отдельные стадии которых протекают на стенках реакционного сосуда. Понятия гомогенный и гетерогенный применимы как к реакции в целом, так и к любой ее отдельной стадии. Гомогенно-гетерогенным может быть только сложный процесс, включающий несколько стадий. [c.51]

На кинетику гомогенно-каталитических реакций в растворах влияют растворитель и посторонние ионы. [c.417]

Каталитические реакции очень разнообразны. Во многих реакциях каталитическое влияние проявляется в скрытой форме. Сюда прежде всего относятся реакции в растворах. Как мы видели, поляризация, диссоциация и ионизация веществ в растворах — виды активации веществ — происходят под действием растворителя, который, очевидно, играет в этом случае роль катализатора. Большое влияние на скорость и направление процессов оказывают ионы ОН3 и ОН. [c.206]

Чтобы лучше понять закономерности кинетики гетерогенно-ката-литических процессов, целесообразно рассмотреть специфические особенности катализа на поверхности раздела фаз. В гомогенном катализе катализатор выступает в молекулярной форме, в гетерогенном катализе катализатор выступает в форме совокупности большого числа молекул или атомов, образующих отдельную фазу. Так, например, в коллоидной частице платины сосредоточено 10 10 атомов, из них менее 1 % расположено на поверхности частицы. В скелетном никеле число атомов в частице радиусом 50 мкм равно 10 , из них только несколько процентов находится на поверхности раздела фаз. Следовательно, в гетерогенном катализаторе только незначительная часть атомов или молекул катализатора может непосредственно взаимодействовать с молекулами реагирующих веществ. С увеличением 5уд возрастает доля молекул или атомов, находящихся на поверхности раздела фаз, возрастает и каталитическая активность. Однако диспергирование катализатора до молекулярной степени дисперсности необязательно приведет к максимальной активности катализатора. Активность при этом может проходить через максимум и снижаться до нуля. Активные центры на поверхности катализатора могут включать несколько атомов или атомных групп. Их каталитическая активность может зависеть от атомов и молекул, находящихся во втором, третьем или п-м слоях атомов и молекул. Тогда переход к молекулярной степени дисперсности приведет к разрушению активного центра и к потере активности катализатора. В гомогенно-каталитических реакциях в растворах молекулы катализатора равномерно распределены по всему объему жидкой фазы. В гетерогенном каталитическом процессе молекулы или атомы, принимающие участие в элементарном каталитическом акте, сосредоточены в очень малом объеме, ограниченном поверхностью катализатора и толщиной слоя раствора (газа) Л, равной расстоянию, на котором начинают существенно проявляться силы притяжения между молекулами реагирующих веществ и поверхностью катализатора. Принимая /г 10 м и 5уд 100 м г"1, рассчитаем объем реакционного пространства, в котором протекает элементарный химический акт [c.636]

Гомогенных каталитических реакций в растворах, ускоряем мых ионами гидроксила и водорода, довольно много. К реакциям этого типа относятся этерификации кислот и спиртов, инверсия сахаров, галоидирование соединений, содержащих карбонильную группу, омыление сложных эфиров и др. [c.286]

Формулы для сложных последовательных реакций, определяющие зависимость от /, имеют много констант скоростей, трудно определяемых экспериментально. Поэтому использование этих решений часто бывает практически невозможно. Однако учитывая, что многие химические процессы, например каталитические, электрохимические, фотохимические, и многие реакции в растворах протекают через ряд последовательных стадий, целесообразно ознакомиться с основами теории простейших последовательных реакций. Рассмотрим последовательную одностороннюю реакцию первого порядка [c.546]

Высокочастотное титрование. В последние годы все большее распространение получает так называемая высокочастотная кондуктометрия. В этом случае используют переменные токи с частотами порядка нескольких миллионов герц. При таких высоких частотах электроды можно вывести из раствора за пределы измерительной ячейки, в которой проводят измерение. При этом возникает целый ряд преимуществ по сравнению с обычной кондуктометрией. В частности, при использовании высокочастотной кондуктометрии удается избежать многих осложнений, связанных с обычной кондуктометрией каталитического действия электродов на реакции в растворах, необходимости применения электродов из дорогого материала, например платины, изменения поверхности электродов в ходе измерений и т. п. [c.138]

Катализатор снижает энергию активации со 198 до 134 кДж/моль. Все гомогенные каталитические реакции в растворах с известной степенью условности можно разделить на три группы 1) кислотноосновной катализ, 2) окислительно-восстановительный катализ (катализ комплексными соединениями или координационный катализ), 3) ферментативный катализ. [c.623]

Гетеролитическое расщепление менее выгодно энергетически, чем гомолитическое, так как при гетеролитическом расщеплении требуется дополнительная энергия на разделение образующихся противоположно заряженных частиц. Эта энергия снижается при проведении реакции в растворе. Каталитическая активность должна зависеть от легкости передачи протона реагенту (кислотный катализ) или отрыва протона от реагента (основной катализ) в первом акте катализа. [c.27]

Влияние среды, в которой протекает реакция. При химических реакциях в растворе большое в.лияние на течение реакции и на ее скорость оказывает природа растворителя. Последний не может рассматриваться как индифферентная среда во многих случаях растворитель играет роль активного участника реакции. Часто растворитель оказывает каталитическое воздействие на протекающий в растворе химический процесс (см. ниже). Очень большое значение имеют и водородные связи, возможные между молекулами растворителя и растворенного вещества. Влияние этих связей на скорость реакции в растворе в различных случаях неодинаково. [c.133]

Сульфиды натрия S - продукты реакции остаточного сероводорода со щелочью - также подвергались окислительной регенерации, степень которой составляла более 99 %. Органические дисульфиды, которые образуются в процессе окислительной регенерации, нерастворимы в каталитическом щелочном растворе и легко отделяются от него простым расслаиванием. Регенерированный щелочной каталитический раствор при давлении 6 МПа возвращается на орошение в абсорбер. [c.41]

Если реакцию невозможно проводить в кювете (например, в случае гетерогенно-каталитических реакций, когда раствор должен соприкасаться с твердым катализатором), то непрерывную запись кинетики можно осуществить путем прокачки смеси из реакционного сосуда через кювету. Однако этот метод требует значительного объема смеси — обычно не менее 150 мл. [c.218]

Внутримолекулярный кислотно-основной катализ представляет собой эффективный способ ускорения реакций в органических системах. Однако было бы полезно оценить вклад этого вида катализа в ферментативный катализ. Существует принципиальное различие между ферментативными химическими реакциями и реакциями в растворе. Скорость каталитических реакций в растворе описывается уравнениями второго порядка скорость увеличивается с увеличением концентрации катализатора. Реакции [c.209]

Химическое превращение в гомогенной системе называют гомогенной химической реакцией (напрнмер, реакции в растворах, расплавах, газах). Химическое превращение в гетерогенной системе называют гетерогенной химической реакцией (например, образование или растворение осадков, полимеризация, адсорбционные и многие каталитические процессы). [c.154]

Рассмотренные выше на примере каталитической реакции кинетические закономерности для реакций, проходящих через две стадии, одна из которых представляет собой обратимый процесс, а последующая протекает преимущественно в прямом направлении, — эти закономерности присущи многим химическим реакциям в растворах и поэтому имеют общее значение. [c.192]

В разд. 10.5 мы познакомились с гетерогенным катализом, рассматривая окисление 802 в Оз. Многие промышленно важные реакции, протекающие в газовой фазе, катализируются поверхностью твердых веществ. Реакции в растворах также могут катализироваться твердыми веществами. Гетерогенные катализаторы часто изготовляют из тонко измельченных металлов или оксидов металлов. Поскольку каталитические реакции протекают на поверхности, часто прибегают к специальным методам получения катализаторов с очень большой площадью поверхности. [c.28]

Каталитическое ускорение реакции в растворе, когда катализатор представляет собой не отдельные атомы, ионы или молекулы, а макромолекулы или частицы коллоидных размеров, [c.291]

Помимо явно каталитических процессов, в химии постоянно приходится иметь дело с такими, при которых каталитические влияния проявляются в скрытой форме. Сюда относятся прежде всего реакции в растворах, на большинстве которых сильно сказывается природа применяемого растворителя. [c.346]

Каталитическое влияние растворителя идет главным образом по линии расслабления связей в реагирующих молекулах, вследствие чего они и становятся более реакционноспособными. Но чем полярнее молекулы растворителя, тем сильнее их влияние на частицы растворенных веществ. Поэтому реакции в растворах протекают, как правило, тем быстрее, чем полярнее растворитель. [c.346]

При четко определенной лимитирующей стадии процесса становится возможным надежно определять влияние природы растворителя на скорость реакций каталитического гидрирования в растворах. В зависимости от лимитирующей стадии процесса четко проявляется воздействие двух основных факторов 1) изменение энергии связи водорода с поверхностью под влиянием растворителя и 2) изменение коэффициента распределения гидрируемого вещества между раствором и поверхностью катализатора. [c.201]

Кислотно-основной катализ. В этом случае роль катализатора выполняют кислоты или основания. Сюда относятся большинство реакций в растворах, как, например, омыление эфиров, инверсия сахара, гидролиз крахмала, амидов, ацеталей и др. Чаще всего непосредственный каталитический э4х ект вызывается ионами гидроксония Н3О+ и гидроксила ОН". Примем следующее выражение константы скорости реакции для этого случая [c.268]

По сравнению с реакциями в газовой фазе, реакции в растворах разделяют на нормальные и медленные . В растворах существуют и так называемые быстрые реакции, но они, по-видимому, связаны с каталитическим действием растворителя. [c.297]

Химическая реакция, протекающая в пределах одной фазы, называется гомогенной химической реакцией. Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной химической реакцией. Примером гомогенной реакции может служить любая реакция в растворе, а гетерогенной реакции — любая из реакций, идущих на поверхности твердого катализатора (гетерогенная каталитическая реакция). [c.112]

Константы скорости и можно также определить, проводя каталитическую реакцию в растворе щелочи, например ЫаОН, поскольку последняя полностью ионизована и в растворе содержатся лишь два основания —вода и анион ОН". Аналогично величины Л >о и можно найти, проводя кинетические измерения в рас- [c.344]

Катализаторы ускоряют как прямой, так и обратный процесс. Если катализатор находится в той же фазе, в которой протекают ускоряемые им процессы, говорят о гомогенном катализе. Этот вид катализа имеет место при протекании реакций в растворах. Каталитическое действие объясняется образованием промежуточных соединений с катализатором. Схематически это может быть изображено так [c.35]

Дальнейшее развитие теории катализа тесно связано с исследованием состояния катализатора во время реакции. Принципы структурного и энергетического соответствия, оставаясь решающими, должны относиться к системе катализатор — реагирующее вещество, сложившейся ко времени достижения стационарного состояния катализатора. Степень окисления поверхностных атомов катализатора, природа лигандов и состав промежуточного координационного комплекса определяют направление реакции и лимитирующие стадии. Решающую роль играют методы определения состояния катализатора и всей системы во время реакции. Одним из таких методов является измерение потенциала (или электропроводности) катализатора во время реакции. Легче всего это сделать в проводящих средах как в жидкой, так и в газовой фазе для гетерогенных и гомогенных катализаторов. В окислительно-восстановительных процессах структурным фактором являются не только размеры кристаллов и параметры решеток, но и кислотно-основные характеристики процессов. Всякая поверхность или комплексное соединение представляют собой кислоту или основание по отношению к реагирующему веществу, а это определяет направленность (ориентацию) и энергию взаимодействия вещества с катализатором. Для реакции каталитической гидрогенизации предложена классификация основных механизмов, основанная на степени воздействия реагирующего вещества на поверхность катализатора, заполненную водородом. В зависимости от природы гидрируемого вещества в реакции участвуют различные формы водорода. При этом поверхность во время реакции псевдооднородна, а энергия активации— величина постоянная и зависящая от потенциала поверхности (или раствора). Несмотря на локальный характер взаимодействия, поверхность в реакционном отношении однородна и скорость реакции подчиняется уравнению Лэнгмюра — Хиншельвуда, причем возможно как взаимное вытеснение адсорбирующихся веществ, так и синергизм, т. е. увеличение адсорбции БОДОрОДЗ ПрИ адсорбции непредельного вещества. Таким образом, созданы основы теории каталитической гидрогенизации и возможность оптимизации катализаторов по объективным признакам. Эта теория является продолжением и развитием теории Баландина. [c.144]

В последние годы все большее распрост )анепие получает так называемая высокочастотная кондуктометрия. В этом случае применяются переменные токи с частотами порядка нескольких миллионов герц. При таких высоких частотах электроды можно вывести нз раствора зг пределы ячейки (в которой проводятся измерения), что позволяет избежать мне гих осложнений, связанных с обычной кондуктометрией, а именно каталитического действия электродов на реакции в растворах, изменения поверхности электродов в ходе измерений, необходи.мости применения электродов из материала, стойкого по отношеникз к раствору, и т. д. [c.118]

Теория жидкого состояния значительно хуже разработана,, чем теория газообразного состояния, и это отчетливо сказывается на уровне теоретической интерпретации явлений химической кинетики в конденсированной фазе. Теория реакций в газовой фазе базируется иа двух следствиях молекулярно-кинетической теории — возможности расчета числа столкновений между реагирующими молекулами и применимости к реагирующей системе максвелл-больцмановского распределения. При переходе к реакциям в растворах приходится рассматривать третий объект — молекулы растворителя. При этом возможны два крайних случая 1) молекулы растворителя не входят в состав активного комплекса, и их взаимодействие с молекулами растворенного вещества сводится к столкновениям н ван-дер-ваальсовому взаимодействию 2) молекулы растворителя входят в состав активного комплекса и в той илн иной мере определяют кинетические свойства последнего. Взаимодействие второго типа, пожалуй, больше относится к каталитическим явлениям и будет рассмотрено ниже. Ограничиваясь первым случаем, рассмотрим, в какой мере методы кинетической теории применимы к реакциям в растворах. Можно лн для подсчета числа столкновений между реагирующими молекулами в растворах использовать газокинетическое уравнение Дать обоснованный ответ на этот вопрос трудно, и приходится ограничиваться критерием практической применимости расчета. Поскольку при изучении реакций в растворах удобно пользоваться значениями концентраций, выраженных в моль1л, газокинетическое выражение для константы скорости запишется в виде [c.181]

Технологический процесс производства ацетальдегида из этилена может быть одностадийным или двухстадийным. В одностадийном процессе окисление этилена с восстановлением хлорида пЕ1лладия и регенерация потерявшего активность катализаторного раствора совмещены в одном аппарате — реакторе. Образующийся ацетальдегид испаряется за счет теплоты реакции и извлекается из реакционной смеси конденсацией и промывкой водой. В качестве окислительного газа используется кислород, почему метод получил название кислородного. В двухстадийном процессе окисление этилена и регенерация каталитического раствора разделены и осуществляются в двух отдельных аппаратах — реакторе и регенераторе, а в качестве окислительного газа используется воздух. [c.306]

При изучении каталитических реакций в растворе часто не учитывается физическая адсорбция молекул растворителя. У нас создалось внечатлеиие, что во многих опытах Мэкстеда [52] по изучению отравления катализаторов адсорбция молекул растворителя играет более важную роль, чем предполагает сам автор работы. Имеются основания думать, что критическое изучение адсорбции молеку.т растворителя и их влияние па адсорбцию молекул яда может привести к еще более важным выводами относительно явления отравления, чем те, которые уже были получены Мэкстедом и его сотрудниками в их систематических и обстоятельных исследованиях. [c.157]

Свойства многозонных твердых веществ, в частности растворимость в воде продуктов, содержащих на поверхности синтезированного слоя либо Р, либо Т, была совершенно различной. Продукт, поверхность которого была образована титанкислородным монослоем, практически не растворяется, а два титанкислородных монослоя полностью экранируют связи Р — О от воздействия молекул воды. Образцы, покрытые слоем Р (образцы... ТР), полностью теряли активность в реакции каталитического гидролиза U. С другой стороны, титанкислородный монослой, расположенный на поверхности (образцы... РТ), увеличивал активность фосфорсодержащих образцов, малоактивных в указанной реакции. [c.210]

Окисление лучше вести при нагревании. Но и в этом случае первые капли раствора перманганата обесцвечиваются не сразу. Только после того как в растворе появляются ионы Мп +, выполняющие в этой реакции каталитическую функцию, -последующие капли окислителя обесцвечиваются быстро. Рекомендуется поэтому заранее добавить к испытуемому раствору I—2 капли раствора Мп504. [c.210]

Компенсационный эффект наблюдается для реакций в растворах, когда важную роль играет сольватация реагентов и переходного состояния реакций с согласованным разрывом или перегруппировкой нескольких связей реакций каталитических и протекающих через образование молекулярных комплексов. Для однотипной серии реакций атомов и радикалов в газовой фазе и неполярных растворителях чаще всего А onst. Следует иметь в виду, что случайные ошибки при измерении Е приводят к ошибкам в определении А. Если эти ошибки равны б и S Ig Л, то компенсационный эффект можно считать реально существующим при АЕ > 6 и [c.182]

Комментирование опытов в телевизионных передачах значительно отличается от их комментирования учителем на обычных уроках. Это объясняется способностью телевидения быть хроникером показываемых событий, т. е. передавать событие в форме репортажа . Так, демонстрируя различные варианты взрывов смеси водорода с кислородом, не следует подробно рассказывать о последствиях таких взрывов, так как учащиеся эти последствия видят на экране. Показывая крупным планом средний щар аппарата Киппа, достаточно указать исходные вещества, необходимые для получения водорода, и вовсе не следует говорить о скорости наблюдаемого процесса, так как учащиеся видят бурное взаимодействие цинка с раствором серной кислоты. Демонстрируя опыты по коррозии металлов, сгоранию веществ в кислороде, каталитическое воспламенение водорода, различные реакции в растворах и т. д., ведущий должен акцентировать в подробности то, что хорощо видят ученики, когда опыт гюказан крупным планом. [c.54]

Механизмы каталитического взаимодействия очень сложны, разнообразны и очень редко твердо установлены. Как и все реакции, каталитические реакции также подразделяются па гомогенные и гетерогенные. При гомогенном катализе все взаимодействия, включая и промежуточные стадии, протекают в однородной среде (в газовой или жидкой фазе). При гетерогенном катализе катализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах и каталитическая реакция протекает на границе раздела фаз. При этом катализатор обычно бывает твердым и на его поверхности происходят все промежуточные взаимодействия. Реагирующие вещества находятся в жидкой или газовой фазе. Примером достаточно хорошо изученной гомогенной каталитической реакции может служить питрозный способ получения серной кислоты. В процессе ее получения диоксид серы поглощается раствором оксидов азота в концентрированной серной кислоте (нитрозой) и окисляется в этом растворе по схеме [c.235]

Реакция каталитически ускоряется даже следами Си +, поэтому воду для приготовления раствора ЫазЗаОз рекомендуется перегнать со стеклянным холодильником. [c.409]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология