Теория промежуточных соединений

Одним из первых объяснений явления катализа была теория промежуточных соединени . Положительной чертой этой теории являлось то, что она подчеркивала химическую сторону катализа и объясняла избирательность катализа образованием промежуточных соединений различной природы в зависимости от химического сродства данных веществ. Однако зависимость активности катализаторов от способа их приготовления, а также явления отравления и промотирования катализаторов заставили предположить, что каталитическую активность нельзя объяснить только химическим составом катализатора. [c.12]

Теория промежуточных соединений была одним из первых научных объяснений явления катализа и до сих пор служит основой современных представлений о нем [11]. Схематично эта теория заключается в том, что медленная реакция между исходными реагирующими веществами заменяется двумя или цепью более быстрых реакций с участием катализатора, образующего с исходными веществами промежуточные соединения. В гомогенном катализе промежуточные соединения, как правило, можно обнаружить химическим анализом и даже выделить в чистом виде. При гетерогенном катализе на твердых катализаторах промежуточные соединения являются продуктом активированной (химической) адсорбции, они возникают лишь на поверхности катализатора, не образуют отдельных фаз и не обнаруживаются химическим анализом. [c.61]

Механизм окислительно-восстановительных реакций. В настоящее время многие исследователи весьма скептически относятся к идеям о связи каталитической активности с коллективными свойствами электронов твердого тела (см., например, [23]) и вновь склоняются к чисто химическим концепциям, близким к теории промежуточных соединений. Однако в рамках этих концепций, как ука- швалось в самом начале этой книги, нельзя объяснить многие факты и наиболее фундаментальный из них — явление промотирования и модифицирования без образования новой фазы. Поэтому более вероятным является широкая вариация механизмов катализа от реакций, связанных, главным образом, с коллективными свойствами электронов в твердом теле, до превращений, практически идентичных с объемными гомогенными реакциями. Рассмотрим общий подход к явлениям катализа на полупроводниках на примере наиболее типичных для них окислительно-восстановительных превращений. Для большей конкретности будет рассмотрен случай окисления органических соединений. [c.26]

Теория промежуточных соединений [c.87]

Подобные же промежуточные соединения образуют ТЬО.г и другие дегидратирующие окислы, причем П. Сабатье считал, что такие промежуточные соединения доказаны экспериментально. Теория промежуточных соединений имела много сторонников. [c.89]

Теория промежуточных соединений сыграла большую роль в истории развития катализа для объяснения путей протекания многих реакций, но она страдает узостью и ограниченностью. Она бессильна объяснить такие важные явления катализа, как влияние поверхностной структуры, дисперсности, активации и отравления, вообще совершенно игнорирует физическую сущность, без чего, конечно, причины катализа и проблемы генезиса катализаторов не могут быть выяснены. Все перечисленное, а также развитие физических теорий логически способствовало ослаблению интереса к теории промежуточных соединений. Как будет показано ниже, последняя, правильная по существу, после внесения в нее необходимых новых физических представлений о катализе, слилась с физическими теориями. [c.89]

Из многочисленных теоретических представлений о катализе [1—10] кратко рассмотрим здесь теории промежуточный соединений, активных центров, мультиплетную и электронную.. [c.61]

Теория промежуточных соединений не объясняет зависимость активности катализаторов от способа их приготовления, типа носителя и других факторов, определяющих структуру катализаторов. [c.63]

Для объяснения причин катализа было предложено значительное число теорий, которые несколько условно можно разбить на следующие 1) химические теории (теория промежуточных соединений), [c.86]

Как объясняет теория промежуточных соединений механизм гомогенного катализа [c.57]

Теория промежуточных соединений получила широкое признание в начале XX в. Активным сторонником и пропагандистом ее был П. Сабатье, считавший, что физические теории катализа вообще несостоятельны, так как ...они не могут объяснить ни специфичности катализаторов, ни замечательного разнообразия их действия . Он придавал совершенно особое значение промежуточному образованию нестойких соединений, которые и определяют направление и скорость реакций. В пользу этого он приводит большое число каталитических реакций, при которых можно выделить промежуточ- [c.88]

Теоретическая сторона вопроса избирательности катализаторов также еще не ясна. Раньше исследователи находили в этом свойстве аргументацию в пользу теории промежуточных соединений. П. Сабатье считал, что химическая природа катализатора оказывает значительное влияние, которое трудно объяснить иначе, чем исходя из предположения о промежуточных соединениях. Другие авторы полагали, что избирательность является своеобразным подавлением возможных направлений реакций, кроме одного, что основано на избирательной адсорбции реагентов поверхностью катализаторов. Эта идея весьма вероятна. При наличии пучка потенциальных реакций в первую очередь протекает та, которая требует наименьшей энергии активации, т. е. которая связана с наиболее легкой хемо- [c.29]

Однако потребовалось еще много времени для оформления и признания теории промежуточных соединений. Под влиянием идеалистических представлений И. Берцелиуса на катализ долго смотрели, как на нечто совершенно непонятное и не могущее быть понятым. Многие не могли связать представление о катализе с представлением [c.87]

Активированная адсорбция является ключом к пониманию механизма гетерогенного катализа. Она показывает, что между химическими теориями промежуточных соединений и физическими адсорбционными теориями нет принципиальной разницы. На [c.120]

Увеличение скорости реакции под влиянием катализатора энергетически можно объяснить тем, что катализатор снижает энергию активации реакции, увеличивая тем самым долю активных молекул. Гомогенный катализ достаточно хорощо объясняется теорией промежуточных соединений, согласно которой катализатор, реагируя с исходным веществом, образует неустойчивое промежуточное соединение. Возьмем медленную реакцию [c.35]

Физические теории катализа вводят нас несравненно глубже в удивительную область каталитических--особенно гетерогенных— реакций и позволяют вскрывать такие закономерности, которые ускользали от сторонников теории промежуточных соединений. [c.89]

Теории промежуточных соединений [c.424]

Механизмы реакций, предложенные в теориях промежуточных соединений, не могут полностью объяснить процессов гидрирования, так как они не учитывают такого важного фактора сорбционных явлений, как состояние поверхности, ее топография и геометрия последнее, как известно, весьма существенно для гетерогенного катализа. [c.426]

Теория промежуточных соединений. Объясняет большинство гомогенных каталитических процессов и является одним из первых теоретических объяснений механизма катализа. Она была изложена в трудах Оствальда в 1894—1911 гг. Исходное положение этой теории — предположение, что в течение реакции образуются неустойчивые промежуточные соединения катализатора с реагирующими веществами, которые затем распадаются с образованием продуктов реакции, а катализатор регенерируется. [c.171]

Решение. По теории промежуточных соединений, объяс- [c.57]

Гомогенный кат из. Для объяснения механизма гомогенного катализа наибольшее распространение получила теория промежуточных соединений, предложенная французским химиком Сабатье и развитая в работах Н. Д. Зелинского и его школы. Согласно этой теории катализатор реагирует с исходными веществами, образуя нестойкие промежуточные соединения, последующие превращения которых приводят к образованию нужных продуктов реакции и регенерации катализатора. [c.143]

Гомогенный катализ. В гомогенном катализе наибольшее распространение получила теория промежуточных соединений, предложенная французским ученым П. Сабатье и развитая в работах [c.30]

Теория гетерогенного катализа развивается в основном по двум направлениям. В основе одного лежит теория промежуточных соединений (с ней мы уже познакомились) другое связывает катализ с разрыхлением связей в молекулах (приводящим к дальнейшему их перераспределению) вследствие адсорбции веществ на активных центрах (мультиплетная теория А. А. Баландина а теория ансамблей Н. И. Кобозева). Этими центрами считаются участки, где есть искажения геометрического или стехиометрического порядка. Адсорбция атомов [c.157]

Основные положения теории промежуточных соединений в гомогенном катализе 1) катализатор образует с реагирующим веществом реакционноспособное неустойчивое промежуточное соединение 2) образование промежуточного соединения является относительно быстро протекающим обратимым процессом 4) неустойчивое промежуточное соединение относительно медленно распадается на продукты реакции и молекулу катализатора 5) общая скорость процесса пропорциональна концентрации промежуточного продукта. В соответствии с этими положениями скорость процесса определяется скоростью распада промежуточного соединения и прямо пропорциональна концентрации катализатора, а порядок реакции получается дробным (между нулевым и л-ным) в зависимости от использованного катализатора и температурного режима. Наиболее часто встречающиеся виды гомогенного катализа. [c.344]

Механизм действия катализаторов различен. Для объяснения механизма гомогенного катализатора используют теорию промежуточных соединений, согласно которой реакция [c.26]

Явление гомогенного катализа объясняется теорией промежуточных соединений. [c.61]

Иллюстрирующим теорию промежуточных соединений примером может служить нитрозный метод производства серной кислоты, для которого имеем [c.345]

Явление гомогенного катализа находит свое объяснение в теории промежуточных. соединений. [c.139]

Известны случаи, когда между адсорбированными молекулами п частицами адсорбента образуются неустойчивые химические соединения, легко вступающие в дальнейшие реакции. В этом случае адсорбционная теория катали а сближается с теорией промежуточных соединений. [c.141]

Явление гомогенного катализа объясняется теорией промежуточных соединений, согласно которой в присутствии катализатора реакция протекает с его участием и в несколько стадий. Схематично это может быть выражено так [c.87]

Химизм гомогенного катализа рассматривают обычно, исходя из теории промежуточных соединений. Согласно этой теории, медленно протекающие реакции [c.345]

Промежуточные соединения. Как указывалось выше, ряд затруднений при объяснении явлений гетерогенного катализа с точки зрения коллективных свойств электронов твердого тела, а также успехи в идентификации поверхностных адсорбированных соединений привели к возрождению чисто химических концепций в теории катализа, в обш,ем аналогичных первоначальной теории промежуточных соединений. Особое значение приобретают при этом индивидуальные свойства атомов и ионов в твердом теле, т. е. свойства, опредоляемые положением элемента в периодической системе элементов. Соответственно, как и в обш,ей теории химических реакций в.елика роль энергетических параметров самого превраш,ения. [c.30]

По теории промежуточных соединений каталитическая активность оксидов железа и ванадия объясняется тем, что на их поверхности могут образовываться и распадаться нестойкие промежуточные соединения. Благодаря этому для реакции диоксида серы с кислородом, которая не может протекать непосредственно в газе, становится возможным обходной путь, что ведет к снижению энергетического барьера и резкому ускорению окисления 502 в 50з на поверхности катализатора. [c.117]

Теория промежуточных соединений. Теория промежуточных соединений основана на том положении, что катализатор в процессе катализируемой им реакции активно участвует в образовании нестойкого промежуточного соединения с реагентами. В результате возникновения таких соединений снижается энергия активации химического процесса. [c.103]

Несоответствие чисто химической теории промежуточных соединений всей совокупности экспериментального материала привело к представлению о том, что катализ осуществляется не на всей поверхности, а только на так называемых активных центрах. Наиболее чегко эти представления были изложены еще Тэйлором. [c.12]

В соответствии с теорией промежуточных соединений в современном представлении сущность ускоряющего действия катализаторов состоит в понижении энергии активации химической реакции в результате образовакия промежуточных соединений с участием катализатора или вследствие осуществления реакции по цепному механизму при инициирующем действии катализатора. [c.61]

Успехи катализа неразрывно связаны с развитием теории каталитических процессов, хотя и сейчас еще практические его достижения значительно опережают наши теоретические познания и представления. Первые представления о сущности каталитических явлений относятся к началу XIX в. Уже в 1833 г. Е. Митчерлих пытался объяснить схему реакции получения эфира из спирта в присутствии серной кислоты тем, что под влиянием последней спирт разлагается в эфир так же, как сахар при брожении под действием ферментов или как перекись водорода под действием металлов . Все аналогичные каталитические явления он объединил под названием контактных реакций, при которых вещества химически изменяются лишь в присутствии контактов (катализаторов), остающихся (по Е. Митчерлиху) неизл4ененными. Примерно в это же время была обоснована теория промежуточных соединений, т. е. учение о том, что катализатор принима ет активное участие в катализируемом им процессе, образуя с реагентами нестойкие промежуточные соединения, которые получаются и распадаются, облегчая протекание каталитических реакций. Это особенно ясно было сформулировано Л. Плэйфейром в 1848 i . и окончательно развито П. Сабатье и другими в XX в. [c.16]

Механизм воздействия катализатора на химическую реакцию находит объяснение в теории промежуточных соединений. Катализатор с одним из реагирующих веществ образует непрочное промежуточное соединение, которое легко реагирует со вторым компо-пеитсм реакции. Это положение подтверждается тем, что в ряде случаев удалось выделить соединения катализатора с одним из компонентов реакции. [c.160]

Еще М. Фарадей высказал предположение, что каталитическое ускорение реакции достигается благодаря адсорбционному сгущению — повышению концентрации реагирующих веществ в зоне реакции — адсорбционном слое и увеличению благодаря этому числа столкновений. Однако такая трактовка недостаточ1 а, так как она может объяснить ускорение реакции не более чем в 10 10 раз, в то время как, например, реакция На Ь О.. ускоряется даже на фарфоре — сравнительно инертном катализаторе — в 10 -ь 10 раз. Поляни предложил схему адсорбционного механизма каталитического ускорения в результате понижения энергетических барьеров, снижения энергии активации в адсорбционном состоянии, объяснявшую ускорение реакции в 10 10 раз. Длительность взаимного контакта адсорбированных молекул реагирующих веществ, ориентирующее участие катализатора в активном комплексе, разрыхление межатомных связей в адсорбированных молекулах приводят к значительному повышению вероятности переходного состояния и понижению энергии активации реакции, что и псроя дает столь значительное ускорение реакции. Дополняемая современными представлениями об электронных механизмах катализа схема Поляни не утрачивает своего значения и в настоящее время. Сохраняет определенное значение также и упоминавшаяся теория промежуточных соединений, отчетливо сформулированная в конце XIX — начале XX в. П. Са- [c.294]

Несмотря на рациональные идеи, содержащиеся в теории Либиха и в работах, ее развивавших, она не получила в свое время должного оформления и распространения. Причин для этого много, но главная из них связана с трудностям1и прямых или косвенных доказательств непрерывного изменения энергии химических связей в духе идей Бертолле. В то же время химические теории промежуточных соединений было возможно выразить наглядными схемами, оказавшимися весьма плодотворными в классическом органическом синтезе. Так, представления об образовании и распаде промежуточных соединений сыграли выдающуюся роль в изучении реакций полимеризации (Бутлеров, Бертло), гидратации и дегидратации (Бутлеров, Перкин, Клейзен, Кневенагель и др.), изомеризации (Фаворский). Именно поэтому теория промежуточных соединений оставалась еще руководящей идеей в основополагающих каталитических синтезах Г. Г. Густавсона, Ш. Фриделя и Д. Крафтса, П. Сабатье и В. И. Ипатьева Теория Либиха, естественно, тогда [c.126]

Но уход со сцены теории Либиха был времеиным. С дальнейшим развитием каталитического синтеза стехиометрические рамки для катализа оказались слишком тесными. Хотя в синтезах посредством галогенидов алюминия и удавалось выделять промежуточные соединения, содержащие алюминий, и тем самым доказывать основное положение теории промежуточных соединений, стехиометрические соотношения прт этом соблюдать не удавалось. В экспериментах Густавсона состав получаемых соединений каждый раз оказывался новым. Фридель, и Крафте также получали соединения моталлоорганической природы разного состава. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология