Гомогенные растворы жидких кислот и оснований

На скорость гомогенных реакций, протекающих в жидкой фазе, оказывают существенное влияние ионы водорода и ионы гидроксила (кислотно-основной катализ). При наличии в растворе только одной кислоты или одного основания константа скорости реакции, протекающей в растворе, прямо пропорциональна концентрации ионов водорода или ионов гидроксила /С = 7Сн+[Н+] /(=/(он 10Н-], где /Сн+ и — каталитические константы водородного и гидроксильного ионов. В этих случаях наиболее вероятен ионный механизм каталитического действия. [c.31]

Водородный показатель имеет важное значение для понимания большинства процессов, протекающих в жидкой фазе, так как ионы Н" и ОН" непосредственно участвуют во многих из этих процессов. Кроме того, эти ионы являются гомогенными катализаторами многих реакций. Величина pH. может служить критерием силы кислоты или основания. Б ряду кислот более сильной будет та, у которой при одинаковой молярной концентрации активность ионов Н будет выше (величина pH ниже). Так, pH 0,1 М растворов уксусной и соляной кислот будут 2,87 и 1,088 соответственно. Для оснований подобная зависимость носит обратный характер. [c.161]

V. 7. ГОМОГЕННЫЕ РАСТВОРЫ ЖИДКИХ КИСЛОТ И ОСНОВАНИИ [c.194]

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 1923 г. и, вероятно, даже немного позже я с удовлетворением сообщал студентам в курсе качественного анализа, что НС1 в бензоле является менее сильной кислотой, чем в воде, так как в бензоле ионизация происходит в меньшей степени, и что это подтверждается отсутствием реакции между карбонатом кальция и бензольным раствором НС1. К 1927 г. я уже не сомневался, что 1) вода является основанием в том же смысле, что и аммиак 2) в водном растворе ионы водорода в действительности находятся в форме Н3О+, что аналогично NH в жидком аммиаке 3) если руководствоваться данными по скорости или равновесию любой гомогенной реакции, то в бензоле НС1 является более сильной кислотой, чем в воде 4) выступая в качестве основания, вода маскирует или нивелирует различия в силе сильных кислот и препятствует определению в водном растворе относительной силы сла- бых оснований. Этот переворот в моих представлениях был вызван главным образом идеями Ганча [17], хотя сильное влияние оказал также Бренстед и работа Франклина по растворам в жидком аммиаке. [c.351]

На скорость гомогенных реакций, протекающих в жидкой фазе, существенно влияют различные ионы, в частности, ионы водорода (кислотный катализ) и гидроксила (основной катализ). При наличии в растворе только одной кислоты или только одного основания константа скорости гомогенной реакции, протекающей в растворе, прямо пропорциональна концентрации ионов водорода или ионов гидроксила, т. е. [c.226]

Примером гомогенных каталитических реакций являются этерификация и омыление сложных эфиров, катализируемые кислотами, разложение пероксида водорода под действием ионов в растворе, инверсия сахарозы и мутаротация глюкозы в присутствии кислот и оснований, полимеризация олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой или паровой фазе под действием трифторида бора и фторида водорода, алкилирование парафинов или бензола олефинами в присутствии трифторида бора или фторида водорода и др. Очень широко распространены гомогенные каталитические реакции в природе. Синтез белков и обмен веществ в биологических объектах совершаются в присутствии биокатализаторов, получивших название ферментов, или энзимов. [c.374]

К счастью, была найдена реакция, катализируемая фтористым водородом, для которой удалось получить точные количественные кинетические данные [82]. Речь идет о реакции между третичным хлористым бутилом и толуолом при 25°, в результате которой получается п-т/ т-бутилтолуол. В случае большого избытка толуола в пределах точности измерений наблюдается количественный выход продукта. Реакция является гомогенной в углеводородной фазе и, если фтористый водород не присутствует в жидкой фазе, а его концентрация определяется равновесием между раствором и паром, реакция протекает с измеримой скоростью. Образующийся в результате реакции хлористый водород повышает давление газа над раствором. Увеличение давления в процессе реакции легко и точно может быть измерено физическими методами. Было проведено 35 опытов, соответствующих разным условиям процесса. Оказалось, что реакция протекает по уравнению первого порядка в отношении концентрации третичного хлористого бутила, но ее скорость пропорциональна давлению фтористого водорода [55]. Скорость мало изменяется по сравнению с той, которая соответствует первоначальному давлению хлористого водорода было показано, что она немного уменьшается по мере увеличения концентрации хлористого водорода. Этот же эффект был обнаружен на отдельных кривых скорости. Однако скорость реакции значительно увеличивается в присутствии весьма малых количеств воды или метилового спирта. Было найдено, кроме того, что в зависимости от условий получаются два совершенно различных типа кривых скорости. Если отложить вдоль одной оси скорость реакции (т. е. наклон обычной кинетической кривой), а вдоль другой—количество образовавшегося продукта, то в некоторых случаях получается прямая линия, тогда как большинство таких кривых представляет собой гиперболы. В первом случае кривые могут быть легко интерпретированы с помощью простой теории, в то время как во втором случае простое объяснение механизма реакции затруднено. Было предпринято большое число попыток объяснить экспериментальные данные, в частности кинетические кривые, на основе гипотезы, допускающей существование промежуточных реакций с образованием иона карбония. Однако более подробное рассмотрение показало неправильность такого предположения. В конце концов была найдена удовлетворительная гипотеза, объясняющая все наблюдаемые факты. Согласно этой гипотезе, механизм включает совместное действие молекулы кислоты (фтористого водорода) и молекулы основания (промотора или самого углеводорода) на ансамбль молекул реагентов. Продукты [c.245]

Теперь, после ознакомления с непрерывным поглощением и природой группы Н5О2, мы рассмотрим данные по гомогенным растворам жидких кислот и оснований. Позже мы вернемся к этой группе в связи с гидратацией полистиролсульфоновой кислоты. [c.194]

Гомогенный катализ. Так называют каталитический процесс, когда реакциоиная смесь и катализатор образуют одну фазу (газопарообразную или жидкую). Гомогенно-ка-талитнческне реакции особенно распространены при проведении процессов в жидкой фазе. Гомогенным катализаторами обычно служат растворы кислот, оснований, солей и преледе всего солей с1-элементов (Сг, Мп, Ре, Со, Си и др.). [c.31]

Скорость реакции должна зависеть также и от сриентадии адсорбированных молекул, поскольку последняя определяет лёгкость доступа реагирующих молекул к активным группам адсорбированных молекул. В главе II, 30, было уже показано, каким образом ориентация молекул высокомолекулярных жидких кислот с двойными связями посреди цепей влияет на скорость окисления этих двойных связей пермангантатом водной подкладки. Кройт рассмотрел влияние угля, как адсорбента, на различные реакции, в том числе реакции соединения и замещения органических соединений с галоидами. Присутствие адсорбента может как ускорять, так и замедлять эти реакции. Нет никаких оснований считать, что ориентация сама по себе, как правило, должна ускорять химические реакции можно также предполагать, что, если присутствие адсорбента в растворе замедляет реакцию, то на поверхности этого адсорбента она должна итти крайне медленно, а кроме того он может отнимать реагирующие вещества в таком количестве, что их концентрация в гомогенных фазах существенна понижается. [c.366]

Катализ и число фаз в системе. Во многих случаях катализатор вместе с участвующими в реакции веществами образуют однородную (гомогенную) систему. К таким реакциям от1юсятся, например, реакции в жидких растворах, связанные с каталитическим действием жидких кислот и оснований, реакция окисления окиси углерода кислородом с водяным паром в качестве катализатора и т. п. Катализ в гомогенных системах называется г о м о г е н н ы м катализом. Если катализатор образует с участвующими в реакции веществами гетерогенную систему, то такой катализ называют гетерогенным. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология