Реакции в растворах Катализ

Можно также учитывать сведения из других областей химии химии растворов, химии некаталитических реакций, гомогенного катализа для поиска возможных гетерогенных аналогов, а также химии поверхности. Например, если вас интересуют реакции, катализируемые кислотами, то полезно обратить внимание на литературу по твердым веществам с сильной кислотностью. Следует также установить, будет ли такой катализатор устойчив в условиях реакции. После этого его нужно испытать в лабораторном реакторе. [c.10]

Из числа гомолитических окислительно-восстановительных реакций гомогенного катализа наиболее хорошо изучен процесс разложения перекиси водорода в водных растворах, протекающий по суммарному уравнению [c.415]

Если добавка катализатора действует на процесс ускоряюще, то явление называют положительным катализом, при замедлении (торможении) реакции—отрицательным катализом. Большинство каталитических реакций протекает с ускорением, и лишь в последние годы повысилось значение реакций торможения. К реакциям торможения относятся, например, стабилизация раствора формальдегида добавками метанола, стабилизация хлороформа добавками [c.21]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, а также обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровне, а также строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе основы химической термодинамики и химической кинетики. Большое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, большое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Выполнен обзор свойств химических элементов и их простых соединений, рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Одни катализаторы сильно ускоряют реакцию — положительный катализ, или просто катализ, другие — замедляют — отрицательный катализ. Примерами положительного катализа могут служить получение серной кислоты, окисление аммиака в азотную кислоту с помощью платинового катализатора и др. Примерами отрицательного катализа являются замедление взаимодействия раствора сульфита натрия с кислородом воздуха в присутствии этилового спирта или уменьшение скорости разложения пероксида водорода в присутствии небольших количеств серной кислоты (0,0001 мае. частей) и др. Отрицательный катализ часто называют ингибированием, а отрицательные катализаторы, снижающие скорость реакции,— ингибиторами (механизм действия последних отличен от действия катализаторов). [c.94]

Если катализатор ускоряет реакцию, то катализ называется положительным, а если замедляет — отрицательным. Вещества, уменьшающие скорость реакции, называют ингибиторами. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. В первом случае, как в приведенном выше примере, катализатор и реагирующие вещества находятся в одной фазе — в газе или в растворе. Во втором — химическое превращение происходит на поверхности твердого тела, чаще всего на самом твердом катализаторе. Наибо- [c.520]

Приготовлен раствор, содержащий 0,5 моль/л уксусной кислоты и 0,3 моль л ацетата натрия. Константа диссоциации уксусной кислоты 1,8-10 , а показатель степени а в уравнении Бренстеда для реакции кислотного катализа равен 0,9. Рассчитайте глубину реакции в процентах по ионам водорода, уксусной кислоте и воде. [c.454]

Принцип контакта позволяет в каждой элементарной реакции легко установить, какие атомы молекулы соприкасаются между собой. Группу таких атомов мы называем индексной группой она является аналогом функциональной группы в органической химии. Реакции органического катализа на избирательных гетерогенных катализаторах, в отличие от реакций в растворах, чаще всего бывают элементарными или состоят из небольшого числа элементарных стадий. Согласно принципу контакта реагирующие атомы в определенный момент времени должны соприкасаться и с катализатором [5]. [c.8]

Межфазный катализ - катализ на границе раздела двух неЭ смешивающихся жидкостей. Роль катализатора заключается переносе реагентов из одной фазы в другую, а также влиянии н реакционную способность переносимого реагента. Как правило реакции межфазного катализа - это реакции между солями, рас- творенными в воде или присутствующими в твердом состоянии одной стороны, и веществами, растворенными в органической фа. зе, - с другой. Межфазный катализ (ускорение реакции) имеет место в малополярных растворителях между ионными соедине- ниями и органическими (не растворимыми в воде) веществами. Наиболее часто межфазными катализаторами являются ониевые соли или комплексообразователи, которые могут связывать, например, ионы щелочных металлов в водной фазе и таким образом переводить их в органический раствор. В настоящее время этот вид катализа широко используется в исследовательской практике, хотя некоторые процессы внедрены в промышленность. [c.378]

В противоположность этому межфазный катализ на границе твердая фаза - жидкость представляет собой особый процесс, использующий свойство краун-соединений в органическом растворителе растворять обычно нерастворимые в этом растворителе твердые неорганические соли за счет образования комплекса. Схема реакции такого катализа представлена на рис. 4.1. [c.209]

Установленный нами механизм алкилирования в присутствии хлористого алюминия не ограничивается растворами, содержащими нитробензол. Известно, что этот катализатор дает комплексные соединения со многими органическими веществами, причем все они проводят электрический ток [14]. Их образование может явиться существенным фактором ускорения реакции благодаря катализу с помощью катиона этих комплексов, чем объясняется и высокая активность комплексов Густав-сона, которые также являются ионизированными соединениями [15]. [c.434]

В работах Н. Чиркова и В. П. Гольданского показано наличие нового типа каталитического процесса, при котором реакции ионного катализа протекают в полимолекулярном адсорбционном слое, образующемся около поверхности катализатора в растворе. [c.11]

При рассмотрении общего эффекта ускорения реакции при гомогенном катализе в растворах следует отметить большую роль неорганических электролитов кислот, оснований и солей, а также недиссоциирующих органических веществ и продуктов диссоциации органических веществ. При выяснении механизма ускоряющего влияния неорганических и органических добавок на превращения в гомогенных растворах важно знать, ионным или молекулярным состоянием вещества вызван их специфический эффект и способ, которым осуществляется ускоряющее действие в различных каталитических реакциях. Поэтому гомогенный катализ в растворе можно подразделить на I) катализ неорганическими и органическими кислотами и катализ органическими и неорганическими основаниями 2) катализ, при котором и кислоты и основания одинаково пригодны для одной и той же реакции 3) катализ под влиянием анионов или катионов и 4) катализ, при котором имеется совместное действие ионов и недиссоциированных молекул, т. е. хорошо выражен солевой эффект. Оствальд [370] нашел, что полученные экспериментально константы скорости реакций гомогенного каталитического гидролиза метилацетата и инверсии тростникового [c.198]

Физическая химия полимеров в настоящее время вполне определилась как самостоятельный раздел физической химии, с одной стороны, и химии высокомолекулярных соединении, с другой. Этот раздел современной химии можно рассматривать как физическую химию процессов полимеризации и поликонденсации (с традиционным изучением кинетики реакций и катализа) и как физическую химию растворов и твердых полимеров, связывающую физические характеристики растворов и твердых полимеров с их химическим строением. [c.3]

Таким образом, разложение спиртов относится к типу реакций, которые катализируются как кислотными, так и основными гетерогенными катализаторами, однако последние действуют менее селективно, в определенных условиях дегидрирование может делаться преобладающим. По терминологии, принятой в гомогенном катализе, гетерогенное разложение спиртов следовало бы отнести к типу общего кислотно-основного катализа и ожидать каталитического действия твердых нейтральных солей. В гомогенном катализе спирты разлагаются под действием жидких кислот, катализ этой реакции растворами щелочей, по-видимому, пока не описан. Интересно было бы поставить опыты с высококонцентрированными растворами щелочей и посмотреть, какова будет в этом случае доля дегидрирования. [c.299]

При разборе места цепных реакций в катализе заслуживают внимания и процессы приготовления катализаторов и их изменения во время работы. Для твердого тела и его поверхности число типов активных форм, могущих участвовать в цепных реакциях, гораздо больше, чем для газа и раствора. В решетке реального твердого тела имеются различные нарушения идеального порядка. Это пустые места — пробелы Френкеля и Шоттки, которые в сложном теле могут быть нескольких типов, ионные пробелы по определенным элементам кристаллической решетки, свои атомы, внедренные в междоузлия, дислокации, чужеродные атомы в твердом растворе. По пробелам и междоузлиям происходят перемещения частиц, образующих решетку, при диффузии, фазовых превращениях и реакциях с газами и твердыми телами. Пробелы и атомы в междоузлиях являются активными центрами многих химических реакций. Они перемещаются на один атомный шаг при заполнении их соседними атомами. Повторение создает эстафетные цепи в решетке, которые встречаются уже в простейших процессах самодиффузии и очень типичны для более сложных процессов в твердых телах. При этом возможно образование и обрыв центров на внешних и межкристаллитных поверхностях, их размножение и уничтожение. Это же относится к первичным стадиям таких химических процессов, как обезвоживание кристаллогидратов и гидроокисей. Распространение таких цепей связано с затратой сравнительно больших энергий активации. Во время реакции концентрация пробелов [c.374]

При гомогенном катализе катализатор находится в среде, в которой протекает реакция, причем он не является ни исходным, ни конечным продуктом. Присутствуя в растворе или в газовой фазе, он ускоряет реакцию в этом случае катализ называется положительным. Есть катализаторы, которые замедляют реакцию, тогда катализ называется отрицательным. При каталитических реакциях положение равновесия не смещается, т. е. выход реакции не изменяется, а изменяется лишь ее скорость. Обычно катализаторы присутствуют в системе в небольших количествах по сравнению с количествами реагирующих веществ. Катализаторы специфичны, т. е. один катализатор может изменять скорость одной или нескольких реакций, но не всякой реакции. [c.265]

Если стать на точку зрения промежуточных реакций при катализе, то легко получить пропорциональность между скоростью реакции и концентрацией катализатора, что действительно и наблюдается в большинстве реакций гомогенного катализа в растворе. [c.474]

Объемные эффекты и энтропии активации предположительно мономолекулярных реакций кислотного катализа в водных растворах [20] [c.221]

Для объяснения особенностей химических реакций в многокомпонентных замороженных системах высказывались различные предположения. Ускорение химических процессов в замороженных растворах связывали с изменением механизма реакции [476], катализом поверхностью твердой фазы [475], наличием фазовых переходов и различных дефектов, концентрированием реагентов в незамерзающих областях растворителя [473, 476], существованием молекулярных соединений [235], благоприятным пространственным расположением реагентов, увеличением подвижности протонов во льду [477]. По нашему мнению, решающую роль играет структурная неоднородность и связанная с ней высокая подвижность реагирующих частиц, а также изменения физико-химических характеристик системы при ее замораживании [479]. [c.197]

В дальнейшем физическая химия стала развиваться еще более быстрыми темпами. Открытия физиков и химиков в области строения атомов и молекул позволили значительно расширить наши представления о взаимодействии молекул в газах, жидкостях, твердых телах и "свойствах веществ в различных агрегатных состояниях. Получило развитие учение о скоростях химических реакций и катализе, о поверхностных явлениях и адсорбции, сделаны большие успехи в теории растворов, в кинетике электрохимических реакций и по химическим источникам тока, а многие разделы физической химии выделились в самостоятельные науки. В СССР и за рубежом сформировались крупные школы физико-химиков, появилось много научных учреждений, разрабатывающих физико-химические проблемы. В настоящее время трудно назвать область науки и практики, где бы закономерности физической химии не нашли применения и не получили бы развития. Кратко остановимся на содержании основных разделов физической химии. [c.6]

Именно руководствуясь этими особыми законами фантазии, создали болгарские авторы книгу живых рассказов о химии, где предметы — объекты химического исследования — сами рассказывают о себе, о тех превращениях, которые они испытывают, и о тех людях, которые занимаются их исследованием. И вот вместо сухого изложения научных фактов появилась почти сказка, в которой речь идет, однако, о вполне серьезных вещах, порой настолько сложных, что они изучаются только на старших курсах студентами химических вузов. Авторы книги попытались разъяснить не только традиционные вопросы школьной программы — теорию растворов, строение атомов и химическую связь, но и принципы химической кинетики, учение о скоростях химических реакций, теорию катализа и адсорбции. [c.8]

Катализ может быть гетерогенным, как в случае с губчатой платиной, когда реакция идет на поверхности катализатора, или гомогенным, когда катализатор образует неустойчивое промежуточное соединение с реагентом непосредственно в растворе. Катализ очень распространен в органической химии. С гетерогенным катализом мы встречались, например, при гидрировании этилена до этана (стр. 35), а с гомогенным — при этерификации карбоновых кислот (стр. 129), в этом случае катализатором служат положительно заряженные ионы водорода. [c.175]

Если от добавления катализатора к реагирующей смеси скорость химической реакции увеличивается, катализ называют положительным, если же реакция замедляется, то катализ называют отрицательным. Например, добавление двуокиси марганца МпОг к раствору перекиси водорода Н2О2 резко ускоряет ее разложение, тогда как небольшие количества ацетаннлида придают ее концентрированному раствору устойчивость. [c.159]

Механизмы общего основного катализа неоднозначны веще большей степени. Все приведенные механизмы общего основного катализа, за исключением механизма (5.29), можно с равным успехом рассматривать как описывающие реакции нуклеофильного катализа. Механизм (5.29), представляющий собой единственное исключение, является по сути комбинацией общего кислотного и специфического основного катализа, поскольку в водном растворе благодаря существованию равновесия В+Н20 ВН++0Н- сочетания [ВКН2О] и [ВН+][ОН-] кинетически эквивалентны. [c.107]

Дж. Бренстэд [430] показал, что для реакций кислотного катализа в растворах значения логарифмов констант скорости, характеризующих каталитическое действие разных однотипных кислот, нанесенные на график против логарифмов констант диссоциации этих кислот, ложатся на одну прямую, т. е. [c.108]

В гомогенном катализе гидролиз сложных эфиров ведут обычно в щелочных растворах. Поэтому представляло интерес испытать эту реакцию при катализе твердыми основаниями. Это было нами сделано на примере гидролиза бутилформиата на Са(ОН)г при 200—400° и на СаО при 400°. СаО получалась прокалкой СаСОз при 950°. Реакция идет почти до конца на обоих катализаторах. В продуктах реакции в обоих случаях преобладал бутиловый спирт. В газах много окиси углерода, по-видимому, образующейся за счет распада муравьиной кислоты. Последняя в продуктах обнаружена не была. Возможно, что она не только разлагалась, но частично химически реагировала с катализатором, давая нестойкие формиаты. На это указывает тот факт, что по балансу опытов сумма всех собранных продуктов была несколько меньше веса исходного эфира. Таким образом, и гидролиз сложных эфиров относится к реакциям, которые катализируются как твердыми основаниями (СаО, Са(ОН)г), так и кислотными окислами. [c.300]

Перманганат калия ограниченно растворим в воде, с чем связаны сравнительно большие объемы реакционной массы и невысокая скорость реакции. Межфазный катализ в Присутствии краун-эфира или четвертичной аммониевой соли позволяет перевести перманганат в органический растворитель, например в бензол ( малиновый бензол ), и тем самым интенсифициро-аать окисление [248]. Так взаимодействие мезитилена с КМПО4 в присутствии 2% (мол.) бромида триметилцетиламмония при 85°С в течение 1 ч приводит к тримезиновой кислоте (4) с выходом 90% [1279]. [c.583]

Реакции кислотоосновноги катализа обязательно включают момент переноса протона из одного места молекулы в другое. Поэтому они требуют присутствия как допоров, так и акцепторов протонов. Весьма важно, что они могут протекать не только в растворах, но и на поверхностях твердых катализаторов, обладающих свойствами кислот и оснований, как например, ионообменных смол, алюмосиликатов и др. [c.16]

Ранд, Басоло и Пирсон [40] использовали газовую хроматографию для изучения исчезновения этилового спирта в процессе катализируемой спиртом реакции образования 7 paK -Rh(py)4 l2+. Реакция проводилась в водном растворе между эквнмолярными количествами K2[Rh(H20) lsjn этилового спирта при избытке пиридина. После окончания реакции раствор подкисляли и отгоняли летучие вещества. Хроматографирование дистиллата показало, что исчезновения заметного количества спирта не происходит и образуются лишь следы ацетальдегида. Полученные результаты свидетельствуют, что увеличение скорости реакции обусловлено скорее катализом, а не стехиометрической реакцией со спиртом. [c.151]

Оригинальное объяснение механизма действия сложных ванадиевых катализаторов дают Фразер и Киркпатрик , исходя из предположения, что промежуточные реакции при катализе связаны с переходом пятивалентного ванадия не в четырехвалентный, а в трехвалентный. По их мнению, содержащиеся в катализаторе соединения щелочных металлов в условиях каталитического окисления двуокиси серы переходят в пиросульфаты. Пятиокись ванадия растворяется в расплавленных пиросульфатах. Этот раствор распределен на поверхности двуокиси кремния и имеет достаточную подвижность для непрерывного обновления поверхности. Растворенная в пиросульфате калия пятиокись ванадия восстанавливается двуокисью серы до трехвалентного соединения ванадия [c.204]

Полимеризация ацетилена происходит в результате реакции гомогенного катализа, основанной на способности ацетилена образовывать с катализатором (СиС1-ЫН4С1) в водном растворе промежуточные, легко распадающиеся комплексные соединения. Сущность каталитического процесса заключается в увеличении активности ацетилена при взаимодействии с катализатором и легкости полимеризации при низких температурах с образованием линейных полимеров винилацетиленового ряда. [c.7]