Сущность каталитического действия

Катализаторы — комплексные соединения переходных металлов. Реакции восстановления, гидрирования, окисления, гидратации ненасыщенных соединений, изомеризации, полимеризации и многие другие в промышленных условиях осуществляются в растворах в присутствии комплексных катализаторов. По типу применяемых катализаторов эти процессы иногда объединяют в группу координационного катализа. В качестве катализаторов в таких процессах применяются комплексные соединения катионов переходных металлов. Сюда относятся металлы УП1 группы Ре, Со, N1, Ни, КЬ, Рс1, Оз, 1г, Р1, а также Си, Ag, Hg, Сг и Мп. Сущность каталитического действия заключается в том, что ионы металлов с -электронной конфигурацией с/ —могут взаимодействовать с другими молекулами, выступая как акцепторы электронов, принимая электроны на свободные /-орбитали, и как доноры электронов. На рис. 200 показано взаимодействие ВЗМО этилена со свободной -орбиталью иона металла (а) и одновременное взаимодействие заполненной -орбитали металла с НСМО этилена (б). Донорно-акцепторное взаимодействие, обусловленное переходом электронов с я-орбитали этилена, уменьшает электронную плотность между атомами углерода и, следовательно, уменьшает энергию связи С=С. Взаимодействие, обусловленное переходами электронов с -орбитали иона металла на разрыхляющую орбиталь молекулы этилена, приводит к ослаблению связей С=С и С—Н. [c.626]

Возможность образования промежуточных соединений при каталитических реакциях признавал и Д. И. Менделеев [5]. При обсуждении сущности каталитического действия N0 при камерном синтезе серной кислоты он пишет ...случай действия какого-то количества N0 для возбуждения в больших массах определенной химической реакции [c.88]

Реакции восстановления, гидрирования, окисления, изомеризации, полимеризации в промышленных условиях осуществляются в растворах в присутствии катализаторов — комплексных соединений (ионов металлов УГИ группы Ре, Со, N1, Ни, а также Си, Ад, Иц, Сг, Мп). Сущность каталитического действия заключается в том, что ионы металлов выступают как доноры или акцепторы электронов. Химическое взаимодействие между реагирующими молекулами, координированными около центрального иона металла, облегчается благодаря поляризации молекул и понижению энергии отдельных связей. Центральный ион металла является мостиком, облегчающим электронные переходы между реагирующими молекулами. [c.295]

Выяснению сущности каталитического действия галогенидов алюминия Густавсон посвятил специальное исследование [44]. Ориентировка на стехиометрическую интерпретацию ката- [c.69]

Указывая на существование двух больших групп катализаторов, эта классификация впервые раскрывает самую сокровенную со времен Берцелиуса и самую глубокую по своим причинным связям сущность каталитического действия. Эта сущность связана с электронной структурой вещества, или с электрическими отношениями материи ,— как сказал бы Берцелиус. Ведь различие между двумя группами катализаторов находится в разных типах электрически заряженных частиц — электронах и ионах, за счет которых осуществляется промежуточная хемосорбция. Каталитическое действие и является поэтому (функцией одновременно как -химического состава, определяющего тип перемещающихся заряженных частиц (а следовательно, саму принадлежность катализато ра к той или другой группе), так и физического состояния, оказывающего влияние на количество и энергию перемещающихся частиц. [c.215]

Эти исследования не только показывают общий путь к познанию сущности каталитического действия. Они уже в первых вариантах начала 40-х годов приводят к важнейшим выводам о роли дополнительных полупроводниковых уровней электронов , закладывая, таким образом, фундамент современной электронной теории катализа . [c.215]

При объяснении сущности каталитического действия в современных теориях катализа как гомогенного, так и гетерогенного, используют две концепции. [c.63]

Основным критерием правильности той или иной концепции о сущности каталитического действия должна служить возможность использования теории для предвидения каталитического действия и научного подбора катализаторов. [c.105]

Работа по созданию рациональной классификации каталитических процессов, открывающей путь облегчения поисков катализаторов и познания сущности каталитического действия, только начата, и мы здесь привели в качестве примера только некоторые первые результаты. [c.116]

Переходя к общей оценке состояния теории подбора катализаторов, надо прежде всего отметить чрезвычайную сложность задачи предвидения каталитического действия. Это отчетливо вытекает из того, что химическая кинетика до сих пор бессильна предсказать скорость даже самых простых, некаталитических реакций. Всякий же каталитический процесс всегда сложнее, так как в этом случае в состав активного комплекса наряду с реагирующими веществами обязательно входит и катализатор. Тем не менее мы можем оптимистично оценивать перспективы развития теории предвидения каталитического действия. Основанием для этого является ясность, достигнутая теорией в трактовке сущности каталитического действия, а также быстрый прогресс методов прямого экспериментального изучения промежуточного поверхностного взаимодействия реагирующих веществ с катализатором. Интенсивное накопление этих экспериментальных данных позволит создавать обобщения, первоначально узкие, но постепенно охватывающие все более широкие области гетерогенного катализа, и предсказывать наиболее плодотворные направления поисков новых катализаторов. [c.19]

В настоящее время общепринятым является представление, согласно которому в присутствии катализаторов (ферментов) создаются условия, при которых реакция начинает протекать как бы в обход энергетического барьера. Другими словами, сущность каталитического действия сводится с энергетической точки зрения к снижению энергии активации. В присутствии катализатора реакция становится возможной на новом, более низком энергетическом уровне, вследствие чего при данных температурных условиях способным к реакции оказывается больший процент молекул. Отсюда понятно, почему скорость реакции в присутствии катализатора резко возрастает. [c.113]

Указывая на существование двух групп катализаторов, эта классификация раскрывает глубокую но своим причинным связям сущность каталитического действия. Эта сущность связана с электронной структурой вещества, с двумя типами химического взаимодействия, или химической связи, — ионным и ковалентным. [c.94]

Хотя закономерности катализа разъяснены далеко не в полной мере, не подлежит сомнению их глубокая химическая сущность. Каталитическое действие вызывается промежуточным химическим взаимодействием катализатора с реагирующими веществами. Это открывает новый путь химических реакций, обычно более сложный по числу стадий и составу активных комплексов, но вместе с тем и более легкий, при положительном катализе, благодаря меньшей энергии и повышенной концентрации активных колшлексов всех стадий. [c.231]

Сущность каталитического действия серусодержащих соединений заключается в том, что образующиеся под воздействием температуры трения сульфиды железа затем быстро реагируют с хлором, в то время как реакция образования хлоридов железа путем непосредственного воздействия хлора на поверхность железа протекает значительно медленнее. [c.92]

Сущность каталитического действия Н+ в рассмотренных реакциях заключается в том, что электрофильный реагент Н+ имеет свободную (незанятую) орбиталь и избыточный положительный заряд. Свободный энергетический уровень Н+ может взаимодействовать с энергетическими уровнями несвязывающих орбиталей, а также с верхними заполненными молекулярными орбиталями кислорода. На свободную орбиталь Н+ смещается электронный заряд с несвязывающей или верхней заполненной орбитали кислорода. В результате возникает связь донорно-акцепторного типа между протоном и атомами кислорода. Распределение электронной плотности в молекуле изменяется. За счет понижения электронной плотности на связях — прочность их понижается, молекула поляризуется. [c.625]

Катализ в неорганической и органической химии известен больше ста лет. Наши знания о сущности каталитического действия до сих пор еще нельзя считать исчерпывающими. Замечательные изменения химической активности реагентов при простом контакте с определенными веществами прежде приписывали силе, присущей только этим веществам. Думали, что эта каталитическая сила влияет на полярность атомов или вызывает изменения в движении молекул и составляющих их атомов. Вещества, обладающие этой силой, назвали катализаторами. Предполагалось, что они одним лишь своим присутствием создают условия, в которых возможна большая электрохимическая нейтрализация [181]. В современных теориях [175] каталитическоё действие связывают с образованием более реакционно-способных соединений, ограничивая это действие термодинамически возможными реакциями. [c.29]

Если все члены уравнения (1) умножить на два, а все члены уравнений (2) и (3) умножить на пять и все три уравнения почленно сложить, то по сокращении получится суммарное уравнение реакции, приведенное выше. Это показывает, что прибавленный к раствору Мп504 полностью регенерируется и на реакцию не расходуется. Однако присутствие его сильно ускоряет реакцию, так как указанные промежуточные реакции протекают (при нагревании) очень быстро. Сущность каталитического действия ионов Мп можно наглядно изобразить в виде следующей схемы [c.370]

Полученный экспериментальный материал позволил устатювить некоторые закономерности промотирования и формирования этих катализаторов, что является базой для дальнейшей разработки процесса синтеза углеводородов и познания сущности каталитического действия железных ката лизаторов. Выявление указанных закономерностей послужило основой для разработки направленных синтезов на железных катализаторах данного типа. [c.409]

Сущность каталитического действия заключается, повидимому, в способности хлорного железа (а также А1С1з) вызывать распад молекулы хлора [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология