Реакции окисления — восстановления в гомогенной среде

Перейдем к рассмотрению гомогенного катализа комплексными соединениями переходных металлов. При таком катализе в присутствии комплексных катализаторов (чаще всего катионов переходных металлов) осуществляют реакции восстановления и окисления, гидрирования и гидратации, полимеризации и изомеризации. Примером может служить метод промышленного окисления этилена до ацетальдегида в водной среде в присутствии палладиевого катализатора [c.183]

Взаимоотношения между гомогенным и гетерогенным катализом изучены лишь слабо главным образом потому, что элементы, способные дать начало обоим видам катализа, пе исследованы по всему интервалу переменных (например, pH и концентрации), определяюнгих состояние катализатора. В качестве катализатора, нри котором можно наблюдать переход от гомогенного механизма к гетерогенному, можно назвать железо. В кислом растворе реакция чисто гомогенная. Однако если увеличивать pH, начинает появляться коллоидное вещество и одновременно происходит изменение скорости (см. рис. 76 на стр. 440). При еще более высоких pH может наблюдаться образование макроскопического осадка, а также и другие кинетические изменения. На скорость катализа могут влиять и изменения физической формы (наличие носителя для катализатора, спекание катализатора или изменение кристаллической структуры). Хотя еще не вполне точно определен pH, при котором начинает появляться коллоидное вещество, не подлежит никакому сомнению факт перехода от гомогенного разложения к гетерогенному при повышении pH. Однако существуют еще значительные неясности по вопросу природы изменения механизма. В некоторых случаях оба вида разложения могут быть качественно объяснены одним и тем же механизмом, например циклическим окислением и восстановлением. В то же время образование комплекса или осаждение катализатора в коллоидном или твердом состоянии может определить т -долю от общего количества имеющегося катализатора, которая способна фактически участвовать в реакции и таким образом влиять на наблюдаемую скорость разложения. Такого рода случай комплексообразования встречается при катализе полимеризации действием перекисей [79]. При чисто гетерогенном катализе наблюдаемая скорость зависит от степени дисперсности твердого катализатора, так как эта дисперсность определяет размер поверхности, находящейся в контакте со средой. Наоборот, вполне возможно, что при переходе от гомогенной системы к гетерогенной коренным образом изменяется и характер реакции, которой подвергается перекись водорода, например ионный механизм может перейти в радикальный. Возможно, что при изменении условий имеется сравнительно тонкая градация в переходе от одного механизма к другому. При выяснении различий гомогенного и гетерогенного катализа нужно всегда учитывать возможное влияние адсорбции из раствора на гомогенный катализ. Так, одновалентное серебро, не обладающее каталитическими свойствами нри гомогенном диспергировании, легко адсорбируется стеклом [80]. В адсорбированном состоянии оно может нриобрести каталитические свойства в результате либо истинного восстаровления до металла, либо только поляризации [81]. Последующее использование поверхности стекла в контакте с более щелочным раствором также может активировать адсорбированное серебро. Это особенно заметно в случае поверхности стеклянного электрода. [c.393]

H.A. Шилов показал (1904), что в одной и той же среде могут идти две реакции окисления — восстановления, зависящие одна от другой. Он назвал такие реакции сопряженными. Таким образом, сопряженными реакциями окисления следует называть две протекающие в гомогенной среде реакции, из которых первая не зависит от второй, а вторая не может протекать в отсутствие первой. Две такие реакции можно выразить схемой [c.117]

Эта реакция ацетоксилирования этилена в присутствии восстановленного катализатора, в которой происходит замещение водорода в этилене группой СН СОО в присутствии кислорода. В качестве катализатора предложены хлорид и бромид палладия, ацетат палладия, металлический палладий и др. Для сравнения рассмотрим основные закономерности и технологию получения винилацетата окислением этилена в среде уксусной кислоты как на гомогенном, так и на гетерогенном катализаторах. В промышленности получили распространение два принципиально отличных друг от друга способа получения винилацетата на основе реакции 14.23 [c.484]

Гомогенные системы имеют очень важное значение в аналитической химии. Процессы электролитической диссоциации, гидролиз, многие реакции окисления—восстановления и т. п. протекают в гомогенной среде. [c.39]

Реакции окисления — восстановления Np (2,3 дня), изучавшиеся Сибор-том и Валем [S27], являются примером реакций свободного от носителя индикатора, совершающихся в гомогенной среде. Нептуний не имеет стабильных изотопов, и в то время, когда проводилась эта работа, Np (2,20 10 лет) еще не был открыт, так что индикатор был действительно свободным от носителя. Сиборг и Валь исследовали окисление восстановленной формы [Np(III) и (или) Np(IV)] нептуния в 1 М серной кислоте, обрабатывая растворы различными окислительно-восстановительными буферами (смеси макроколичеств окислителя и восстановителя). Они определяли долю восстановительной компоненты нептуния путем добавления сначала иона лантана, а затем фтористоводородной кислоты к раствору индикатора, причем восстановительная компонента соосаждалась с фтористым лантаном, а окисленная компонента (NpO " ") оставалась в растворе. Они нашли, что ион персульфата, йодная кислота, ион перманганата, ион бромата, ион церия (IV) и ион бихромата способны окислять нептуний в 1 М серной кислоте, но ион трибромида такой способностью не обладает. С целью [c.139]

Гомогенные и гетерогенные системы имеют большое значение в аналитической химии. Процессы электролитической диссоциации, гидролиз, многие реакции окисления—восстановления и т. п. протекают в гомогенной среде. Образование и растворение осадков, переосаждение, кристаллизация, ионообменные процессы на катионитах и анионитах, осаждение на коллекторе и т. п. протекают в гетерогенной среде. [c.60]

Перемещение водорода в органических соединениях в гомогенной среде происходит при многих важных реакциях с участием изопропилата алюминия, например восстановление по Меервейну — Понндорфу и окисление по Оппенауэру. Этим реакциям недавно были посвящены обзорные статьи [2—4], поэтому в данном разделе кажется целесообразным рассмотреть только те процессы перемещения водорода в гомогенной среде, которые не связаны с веществом типа изопропилата алюминия. Основная проблема реакций рассматриваемого типа заключается в- применении достаточно мощных окислителей и восстановителей. Хиноны, представляющие собой группу очень сильных органических окислителей, находят все возрастающее применение как дегидрирующие агенты. Другие акцепторы применяются гораздо реже. Гидрирование органическими восстановителями можно использовать лишь в ограниченной мере, так как трудно получить достаточно активные и стойкие доноры. [c.329]

Из сказанного выше можно сделать предположение о существовании нескольких различных типов гомогенного катализа. Хотя наше знание в настоящее время еще очень незначительно, мы все же можем вывести несколько общих положений, имеющих практическое значение. В отношении гомогенного катализа окислительно-восстановительных процессов справедливо, например, следующее положение катализатор — вещество, которое также может существовать в окисленной и восстановленной формах. Окисленная форма катализатора должна быть способной быстро реагировать с восстановителем основной реакции, а восстановленная форма катализатора — с окислителем этой реакции. Рассмотрим простой пример катализа каталитическое действие системы Лг — на окисление тиосульфата перекисью водорода в слабокислой среде. [c.193]

Наличие органоидов, ограниченных высокоактивными поверхностями, позволяет клетке сосредоточивать в определенных участках протоплазмы те или иные соединения в высоких концентрациях при низком содержании этих веществ в протоплазме в среднем. Это важное условие для успешного хода синтетических процессов было бы совершенно невыполнимо в гомогенной среде. Наличием органоидов обеспечивается далее возможность одновременного протекания в протоплазме одной и той же клетки множества разнообразных реакций, осуществляющихся одновременно в прямо противоположных направлениях (например, синтез и распад, окисление и восстановление и т. д.). [c.53]

Одновалентные катионы тина Li" , являющиеся жесткими кислотами, как и протон, могут участвовать в нейтрализации анион-радикалов. Катионы фона, способные к образованию йонных пар, также могут влиять на механизм электродных реакций. С помощью добавок доноров протонов обычно легко устано-бить, является ли промежуточно образующаяся частица анион-радикалом или дианионом. Роль среды, которая может иногда существенно влиять на протекание электродных процессов, изучена еще недостаточно. Растворитель или непосредственно участвует в электродном процессе, являясь донором или акцептором йромежуточно образующихся частиц, или оказывает влияние на кинетику переноса электрона в результате того, что расстояние Между электродом и центром реагирующей частицы в переходном состоянии также зависит от природы растворителя. Электрохи-Мики-органики постоянно прилагают усилия, чтобы найти растворитель с низкой кислотностью и электрофильностью для Восстановления и низкой основностью и нуклеофильностью для окисления. Примером может служить использование довольно редко встречающегося в электрохимической практике растворителя сульфолана, в котором скорости как гетерогенного переноса Заряда, так и гомогенных химических реакций сильно замедлены по сравнению с другими растворителями, что позволяет увеличить время жизни промежуточных анаон-радикальных частиц [111. [c.8]

В зависимости от выполняемой роли в электрохимических реакциях к растворителям предъявляются следующие требования 1) растворитель, используемый как среда для проведения электрохимических реакций, должен сохранять инертность и не участвовать в этих реакциях в области потенциалов, при которых протекает восстановление или окисление 2) растворитель, который является одновременно компонентом реакционной смеси, должен окисляться или восстанавливаться в области потенциалов, соответствующих образованию целевого продукта реакции, 3) растворитель должен растворять электролиты с образованием систем, хорошо проводящих ток 4) растворитель должен хорошо растворять исходное вещество с образованием достаточно концентрированных гомогенных растворов. [c.25]

Конечно, реакции одновременного окисления и восстановления могут иметь место как в условиях гомогенного и псевдогомогенного, так и гетерогенного катализа цри воздействии разных катализаторов и в разных средах, [c.310]

Экспериментальные результаты, полученные при исследованиях процессов окисления и восстановления веществ при индикаторных концентрациях, рассматриваются в последующих главах. Материал распределяется соответственно общему типу исследовавшейся реакции на следующие разделы а) электролитическое осаждение, б) восстановление металлами, в) реакции, происходящие в гомогенной среде. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология