Определение понятия катализатор

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и химического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния А Я, 5, ДО, то в гетерогенном катализе не всегда ясно, что принимать за молекулярную единицу катализатора. Атомы и молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не тождественны атомам и молекулам, находящимся в объеме фазы. Их термодинамические функции состояния отличны от термодинамических функций молекул объемной фазы. В настоящее время нет достаточно надежных методов определения или расчета активности Д Я, 5 и ДО молекул, находящихся на границе раздела фаз. Поэтому при выражении концентрации или активности катализатора, продуктов взаимодействия молекул субстрата с катализатором приходится прибегать к условным понятиям концентрации катализатора, выражая ее через свободную, незанятую поверхность. [c.637]

Можно ли исходя из определений понятия катализатор , приведенных в задаче 20-1, аналогичным образом дать определение понятия ингибитор как отрицательного катализатора [c.166]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ КАТАЛИЗАТОР [c.35]

Практика работы с перманганатом калия заставляет пересмотреть само определение понятия катализатора в процессах окисления нефтяных углеводородов. Согласно классическому определению, катализатором являются вещества, изменяющие скорость химической реакции, причем катализатор после завершения реакции остается в массе неизменным. Между тем перманганат калия является нестойким веществом, при высокой температуре и в кислой среде особенно легко разлагающимся до двуокиси марганца с выделением свободных атомов кислорода. Несомненно, что разложение перманганата происходит в самом начале процесса (на что указывает потемнение окисляемого сырья непосредственно после введения раствора перманганата и быстрое осветление сырья в первые минуты начала реакции) и в то же время скорость реакции окисления особенно велика. Применение других химически более постоянных веществ, как, например, нафтената марганца, двуокиси марганца или же самих окисленных продуктов, не дает столь интенсивного развития реакции окисления. Эти обстоятельства указывают на цепной характер первоначальной стадии реакции окисления с образованием цепей активных атомов или возбужденных молекул кислорода. Сказанное позволяет более правильно рассматривать перманганат калия не как катализатор, а как инициатор процесса окисления. Развитие реакции окисления в последующей стадии процесса следует искать в явлениях автокатализа, может быть также имеющего цепной характер. [c.195]

Таким образом, правильное определение понятия катализатор можно сформулировать следующим образом. [c.25]

Прежде чем перейти к рассмотрению данной проблемы, имеет смысл определить понятие катализатор и новый катализатор . Необходимость такого определения обусловлена тем, что при характеристике катализатора часто имеют в виду только его каталитически активный компонент, а новым считают лишь такой катализатор, который содержит не применявшийся (для данной реакции) каталитически активный компонент. Такое применение этих терминов в определенной степени рационально, особенно при рассмотрении теоретических проблем катализа. Однако при обсуждении вопросов создания и промышленного применения катализаторов указанным терминам обоснованно придают несколько иной смысл. В этом случае катализатором считают вещество, которое обладает комплексом свойств, позволяющим использовать его для ускорения химического процесса. [c.4]

Ниже приводится несколько определений понятий катализа и катализатора. [c.165]

Выберите наиболее точное определение, найдите неточности и недостатки других определений. Просмотрите задачи и вопросы этого раздела и на основании этого предложите собственное определение понятий катализ и катализатор . [c.165]

Принятие движения атомов в молекулах гипотетично и поэтому не может быть пригодно для определения понятия катализ... Катализатором является любое вещество, которое, не появляясь в продуктах химической реакции, изменяет ее скорость . [c.10]

До настоящего времени соотношения термодинамических и кинетических закономерностей в катализе и проблема реакционной способности далеки от своего решения. Лишь для ценных реакций установлено соотношение между структурой молекул и радикалов и их реакционной способностью (H.H. Семенов). Определение понятия реакщюнная способность недостаточно точно сформулировано. Прежде всего необходимо учитывать два аспекта этого понятия с какой скоростью и в каком наиравлении будет взаимодействовать рассматриваемое вещество в заданных условиях. СамО по себе вещество ие может иметь какую-либо реакционную способность. Это понятие применимо только к системе реагирующих веществ, имеет смысл ири учете свойств, по крайней мере, двух компонентов реакционной системы. В связи с этим закономерна постановка вопроса, будет ли в присутствии катализатора в первую очередь протекать та реакция, у которой изменение свободной энергии наибольшее, существует ли связь между изменением свободной энергии реакции и избирательностью действия катализаторов [c.28]

Определение понятия кристаллическая фаза физически ясно,— это фаза, в любой точке которой по всем направлениям трехмерного пространства соблюдается кристаллографический порядок расположения частиц. Понятие аморфная фаза в применении к каталитическим проблемам значительно более условно. Экспериментальные методы определения дисперсности в конечном счете сводятся к определению адсорбционной доступности поверхностных атомов катализатора. При таком понимании термина под аморфную фазу подпадают и одиночный атом металла на поверхности носителя, и монослой атомов катализатора на носителе, и одиночные, не входящие в кристаллографическую систему, атомы на поверхности кристалла. Старый дискуссионный вопрос [42] может быть в связи с этим поставлен так обладают ли каталитической активностью только подобным образом объединенные термином аморфной фазы компоненты поверхности, или активность может быть присуща и поверхностным атомам кристалла, входящим в кристаллографическую систему [c.130]

Таким образом, понятия катализатор и сокатализатор, введенные на ранней стадии изучения подобных инициирующих систем, когда природа сокатализа была не вполне ясна, утратили свой первоначальный смысл. Поскольку полимеризация возбуждается комплексом определенного состава, правильнее было бы называть катализатором (или инициатором) весь комплекс, тем более что инициирующий ион Н или R + возникает за счет основания, а не кислоты Льюиса. [c.303]

Сравнительно недавно в литературе по катализу появилась новая концепция, связанная с понятием катализаторов комплексного действия, т. е. смешанных катализаторов, состоящих из двух и более каталитически активных веществ, каждое из которых способно катализировать определенную реакцию [5]. [c.9]

В практике прогнозирования катализаторов существенным вопросом является конкретное определение понятия класс . Здесь могут быть два подхода. Если в разрабатываемом множестве катализаторов не предполагается резкого, качественного различия между отдельными группами катализаторов или если вне зависимости от природы каталитического эффекта желательно подобрать катализаторы лишь по эффективности их действия, то границы классов устанавливаются только по технико-экономическим соображениям, например, исходя из тех значений производительности или селективности, ниже которых процесс становится нерентабельным. В этих случаях границы классов проводятся достаточно произвольно, обычно исходя из сложившейся практики аналогичных или действующих производств. Если можно предположить качественные различия в активности или селективности для отдельных подмножеств исследуемого множества катализаторов, то границу классов следует проводить по значениям параметров, соответствующих естественному разделению множества на подмножества. Первый подход свойствен задачам прогнозирования в чистом виде. Он требует априорного установления границ классов. Второй подход представляет интерес в случаях, когда наряду с задачами прогнозирования или перед ними возникают вопросы анализа механизмов явления и установления естественной классификации множества каталитически активных веществ по их свойствам. В этом случае граница классов заранее не устанавливается, а определяется в ходе решения задачи. Этот метод, обозначаемый термином распознавание без учителя , требует [c.101]

Четкого определения понятию поры невозможно дать, не приписывая порам определенной геометрической формы. По этой причине возникает необходимость геометрического моделирования пористой структуры. Широкое распространение получили две модели пористой структуры катализаторов глобулярная и капиллярная. [c.154]

Определение катализа Берцелиусом вызвало ряд возражений. Они коснулись, во-первых, ссылки на какую-то новую, таинственную силу (например, Либих, Фарадей), во-вторых, утверждения, что катализатор вызывает реакцию, без него не идущую вовсе. Вильгельми (1850 г.) показал на примере гидролиза сахара в присутствии кислот, что катализатор не вызывает, а ускоряет уже идущую реакцию. Эту точку зрения особенно настойчиво проводил Оствальд в своих работах 1884—1901 гг. В соответствии с этим он ввел новое определение понятия катализ . Приведем одну из его формулировок (1901 г.) Катализатор — такое вещество, которое, не входя в конечный продукт химической реакции, изменяет ее скорость . [c.59]

Сущность понятия катализатора ясна оно широко используется, тем не менее дать точное и общее определение катализатора трудно. [c.9]

Теперь нам следует дать современное и наиболее общепринятое определение катализа, а затем и некоторую общую классификацию каталитических процессов, так как именно с этого начинается любая точная наука. Как известно, физика — это то, чем занимаются физики (то же самое можно сказать и о химии) . Следуя этому наставлению Бергмана, можно было бы ограничиться утверждением, что катализ — это то, чем занимаются и химики и физики . Но, естественно, такого шутливого объяснения недостаточно, и со времен Берцелиуса давалось множество научных определений понятию катализ . На наш взгляд наилучшее определение сформулировано Г. К. Боресковым Феноменологически катализ можно определить как возбуждение химических реакций или изменение их скорости под действием веществ — катализаторов, многократно вступающих в промежуточные химические взаимодействия с участниками реакции и восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав . [c.8]

Из самого понятия катализа, как воздействия на скорость химической реакции определенными веществами — катализаторами, изменяющими ее механизм, но остающимися в результате неизменными, видно, что это — явление кинетическое. В катализе имеется ряд проблем, особенно в гетерогенном катализе, имеющих не только кинетическое содержание. К ним, например, относятся вопросы о природе и механизме элементарного взаимодействия в системе реагент — катализатор, взаимосвязь каталитических свойств со структурой твердого тела, вопросы комплексообразо-вания и т. п. Это не исключает необходимости того, что катализ, как явление кинетическое, должен изучаться, в первую очередь, кинетическими методами [23], хотя, разумеется, не только ими. [c.9]

Определение понятий активность и избирательность катализатора см. на стр. 24 и 25. [c.35]

Определение понятия. Ферменты, или энзимы, представляют каталитически действующие вещества биологического происхождения. Это высокомолекулярные, коллоидальные органические вещества, вырабатываемые животными, растениями и микроорганизмами. Их считают специфическими белками. Они, как и катализаторы, не создают новых реакций, а только ускоряют существующие. От обычных катализаторов ферменты отличаются главным образом высокой специфичностью, большой мощностью действия, термолабильностью и другими свойствами (о них см. дальше) так, например, для расщепления белков до аминокислот необходимо кипятить их с 25%-ной серной кислотой примерно в течение суток при помощи же трипсина достигают тех же результатов (при 37°) в течение нескольких часов. Одна молекула каталазы разлагает в 1 минуту 2 600 000 молекул НаОа при 0°. Подобно катализаторам, ферменты не расходуются во время процесса и не входят в состав конечных продуктов. [c.334]

Влияние катализатора на скорость химицргкпй репкиии nfi-ьяг-няется участием катализатора в образовании активного комплекса, по крайней мере на одной из стадий реакции, то позволяет да ь более глубокое определение понятия катализатор, катализатором называется вещество, изменяющее скорость химической реакции участием в образовании активного комплекса одной или нескольких стадий химического превращения и не входящее в состав конечных продуктов (Г. К. Боресков). [c.404]

Хотя отдельные наблюдения, относящиеся к влиянию посторонних веществ на протекание химических реакций, были сделаны еще в XVIII веке, быстрое развитие учения о катализе характерно лишь для текущего столетия. Определение понятия катализатор может быть дано в уже приводившейся ранее (И 3) форме катализатором называется вещество, ускоряющее реакцию, но в результате ее само остающееся химически неизменен-н ы м. 2 [c.345]

Я избрал настолько широкое определение понятия катализаторы , насколько это допустимо с точки зрения их современного использования, для того чтобы сравнить и противопоставить механизмы их действия в столь различных процессах, как энзиматичес-ские реакции, катализ поверхностями и полимеризация. Пытаясь сделать это, я с грустью убедился в справедливости приписываемого отцу катализа Берцелиусу афоризма Дьявольское дело писать учебники по химии, так как каждый год все летит вверх тормашками . Было бы безрассудным претендовать на то, что я извлек последнее слово из обширной литературы, однако я попытался особенно подчеркнуть те вопросы, по которым наши представления изменяются. В некоторых разделах книги такое рассмотрение неизбежно создает впечатление неопределенности и даже путаницы, однако, по-моему, таково реальное положение вещей. Так, нанример, в области гетерогенного катализа трудно назвать механизм хотя бы одной реакции, который был бы принят всеми изучающими [c.11]

Определенным недостатком является отсутствие единой терминологии и строгих определений терминов катализатор , инициатор , равно как сокатализатор и соинициатор применительно к катионным процессам. Во многих случаях понятия инициирования и катализа в отношении действия веществ, вызывающих катионную полимеризацию, одинаково приемлемы. Удобен и термин возбудитель . [c.44]

Общий характер всех этих явлений первым обнаружил Мит-черлих и предложил объединить их понятием контактное действие . Почти одновременно, в 1835 г. Берцелиус в своей классической работе рассмотрел известные к тому времени разрозненные факты, касающиеся каталитических реакций, с единой позиции о существовании некоторой каталитической силы , исходящей от определенных веществ — катализаторов. [c.9]

Понятие подбора и роль в нем теории. Необходимость концентрации значительных сил на разработке научных основ подбора катализаторов получила широкое признание среди советских каталитиков. При разработке этой проблемы следует учитывать многообразие задач различной степени сложности, объединяемых понятием подбор катализаторов . Простейшей из них (табл. 1) является выбор из числа известных для определенной реакции катализаторов одного — оптимального для данных условий. Самым сложным следует считать синтез и конструирование систем для процессов новых типов, в осуш ествлении которых недостаточно эффективны или же совершенно неэффективны все известные катализаторы и для которых нет возможности использовать аналогии с другими освоенными каталитическими процессами. [c.15]

При разложении нитрамидов (HgNNOa) водой и закисью азота вода является слабым катализатором, но комплексный ион кобальта [Со(ННз)50Н]2+ или молекулы органических оснований (анилин или другие амины) действуют как активные катализаторы [76]. Наблюдение, что многие виды молекул и ионов в реакционной системе могут вести себя как катализаторы в гомогенном жидком катализе, было поводом к тому, что Даусон и Бренстед назвали свою теорию мультиплетной теорией. После теории кислотного и щелочного катализа в гомогенных жидких системах была разработана электролитическая теория катализа выдвинутая Лоури [310] и Бренстедом [67]. По мнению Г. А. Лорентца все превращения материи, включая химические реакции, являются по существу электрическими явлениями . Де ла Рив, а позже Армстронг придерживались мнения, что для осуществления химической реакции следует пользоваться системой, подобной гальванической цепи. Эти взгляды привели к новому определению понятия кислоты, как вещества, которое отдает протон основанию, и основания, как вещества, которое принимает протон от кислоты. Указанная точка зрения удобна для объяснения каталитического действия не только ионов, но также недиссоциированных молекул. Любое кислое или основное соединение, отвечающее общему критерию теории отщепления или присоединения протона, считалось подходящим как катализатор для кислотного или щелочного катализа. [c.204]

Когда катализатор в системе не один, возникает затруднение при определении различия между промотированным и смешанным катализатором. Пиз и Тейлор [222] предложили различать простую активацию одного вещества, играющего роль катализатора, др)тим веществом, которое само по себе не является катализатором реакции, или может быть небольшим количеством относительно активного вещес-ша, и коактивацию, наблюдаемую у некоторых катализаторов, когда действие каждого активного вещества, являющегося компонентом катализатора, усиливается вследствие их совместного присутствия., Термин коактивация рассматривается как родственный термину промотирование. В качестве примера коактивации можно указать синтез аммиака с железо-молибденовой смесью, оба элемента которой могут служить катализаторами для реакции но смесь равных частей железа и молибдена более эффективна, чем каждый компонент отдельно. В гомогенном катализе, например при гидролизе сложных эфиров, действие солей можно рассматривать как пример простой активации,так как соли сами по себе практически не действуют. Затруднение при определении понятия промотор состоит в том, что смесь двух веществ не во всех случаях много активнее составляющих ее компонентов. Мэкстед [182], изучая окисление аммиака и связывая Выходы с составом смешанных катализаторов (табл. 91), показал, что каталитическая активность не аддитивна составу. [c.358]

Приведенные механизмы относятся к так называемым бренсте-довским кислотам или "основаниям, содержащим соответственно ионы Н + или ОН . В современной физической химии понятие кислот и оснований распространяют на соединения, не имеющие указанных ионов, но способные быть акцепторами (кислоты) или донорами (основания) электронных пар. Такие кислоты и основания именуются льюисовскими. Ввиду общности действия льюисовских кислот и оснований и дативных комплексов в последнее время намечается тенденция возврата к первоначальному определению понятия кислот и оснований. Однако, поскольку химическое воздейств1(е бренстедовских и льюисовских кислот в значительной степени однозначно, мы, как правило, будем рассматривать их совместно. В случае льюисовских кислот и оснований протолитические процессы заменяются промежуточным образованием комплекса из реагирующей молекулы и катализатора с переносом пеподеленной пары электронов. [c.10]

Первая попытка определения понятия активатор в гомогенном катализе была предпринята в 1965 г. в одной из работ автора совместно с К. Б. Янимирским [9]. Это определение гласит Активатором гомогенно-каталитической реакции является вещество, которое само не катализирует данную реакцию, но существенно повышает ее скорость в присутствии определенных катализаторов . [c.13]

Несколько слов уместно сказать по поводу определения понятия внутреннекинетическая область . Часто ее определяют как соответствующую режиму, при котором вся внутренняя поверхность работает при практически одинаковых концентрациях (С/ Со). Такое определение неточно, так как при протекании даже медленных реакций на пористых катализаторах концентрации внутри зерна должны заметно отличаться от внешних концентраций, чтобы обеспечить нужную скорость диффузии реагентов внутрь зерна и нро- [c.156]

Книга не свободна от некоторых недостатков. Так, например, в ней сохраняется характерная для иностранных изданий диспропорция в использовании и цитировании зарубежных и советских источников. Имеются случаи неполного освещения теорий например, в гл. 6 изложен только геометрически принцип мультиплетной теории, а об энергетическом даже не упоминается. Некоторые разделы (особенно гл. 1) изложены очень конспективно. Определения понятий катализ и катализатор даны в очень примитивной форме, которая не может удовлетворить читателя, несмотря на то что в дальнейшем изложении их содержание раскрывается по существу. Однако некоторые едостатки книги значительно перекрываются тем, что она освещает проблему гетерогенного катализа более всесторонне, чем любая другая из упомянутых выше монографий. [c.6]

НЫХ количествах следовательно, асимметрическим синтезом можно назвать процесс, в котором нрохиральный агент превращается в хиральный таким образом, что возникают неравные количества стереоизомерных продуктов. Согласно этому определению, понятие реагент включает не только реактив в обычном смысле, но также растворители (разд. 10-1), катализаторы (разд. 6-7) и такие физические явления, которые оказывают воздействие на асимметрический синтез (например, циркулярно поляризованный свет, разд. 10-4). [c.15]

Вопросы полимеризации химически активированных мономеров моншо считать элементами общей проблемы влияния взаимодействия между субстратом и частицами среды на способность субстрата к определенному превращению. Усреднение, связанное с введением макропонятия среда ,— всегда в известной мере следствие недостаточной информированности исследователя о природе и распределении конкретных взаимодействий в реакционной системе на молекулярном уровне. Это усреднение создает большие удобства при анализе и, видимо, оправдано в случае слабых взаимодействий. Однако оно несет принципиальное ограничение на пути выяснения тонкого механизма химического превращения. В докладе описаны системы, для которых необходимость конкретизации термина взаимодействие со средой совершенно очевидна. Несколько более широкое рассмотрение проблемы мономер — активатор позволяет прийти к важному обобш,ению. Представим себе систему, в которой число молекул мономера несколько превышает число молекул активатора. Если активатор связывается со звеньями образующегося полимера так же сильно или сильнее, чем с молекулами мономера, то в ходе реакции доля активированного мономера непрерывно уменьшается. Фактически этот случай означает, что в исходной системе часть менее активного мономера заменена другим, более активным. Выше приведены примеры подобных систем. Если связь активатора со звеньями полимерной цепи гораздо слабее, чем с мономером, то одна молекула активатора может действовать многократно и способствовать превращению в полимер большого числа молекул мономера понятие активатор сливается с классическим понятием катализатор . Примером служит рассмотренная выше полимеризация N-кapбoк иaнгидpидoв. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология