Скорость химических реакций. Понятие о катализе

Скорость химической реакции. Понятие о катализе и катализаторах [c.267]

Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от природы, поверхности соприкосновения и концентрации реагирующих веществ, температуры реакции и катализаторов. Закон действующих масс для скорости химической реакции. Понятие о катализе. Катализаторы и ингибиторы. [c.26]

Общие понятия и определения. Явление катализа можно определить как зависимость скорости реакций от присутствия веществ — катализаторов, которые на отдельных стадиях химического процесса вступают во взаимодействие с реагирующими молекулами и резко изменяют скорость реакции, оставаясь в химически неизмененном виде. Катализатором реакции является вещество — атомы, молекулы, ионы или поверхности раздела фаз, которое взаимодействует с молекулами реагирующих веществ, изменяет скорость химической реакции и выделяется на последующих стадиях в химически неизмененном виде. Большое практическое и теоретическое значение имеют катализаторы, повышающие скорости химических реакций. Иногда нх назьшают положительными катализаторами. Катализаторы, понижающие скорость химической реакции, называют отрицательными катализаторами. Все каталитические процессы с учетом их специфичности можно разбить на три группы. [c.616]

Общие понятия. Одним из наиболее распространенных методов ускорения химических реакций является катализ. Этот метод осуществляется при помощи катализаторов — веществ, резко увеличивающих скорость реакции, но не расходующихся в результате ее протекания. Катализаторы могут участвовать в образовании промежуточных продуктов реакции, но к концу взаимодействия они полностью регенерируются. Замедление реакций осуществляется при помощи ингибиторов (отрицательных катализаторов). [c.141]

Центральное понятие химической динамики (учение о химическом процессе) — понятие химической реакции — состоит из трех основных подсистем 1) учения о химическом равновесии (свободная энергия, энтальпия и энтропия реакции, химический потенциал) 2) учения о скорости химической реакции (активированный комплекс, энергия активации, катализ) 3) представлений о механизме элементарного акта, т. е. разрыва одних и образования других связей. [c.8]

Непосредственно с поверхностными явлениями связан гетерогенный катализ — увеличение скорости химической реакции в присутствии не реагирующей посторонней фазы. Особое значение поверхностные явления имеют для понимания свойств твердых тел н протекающих в них процессов. Как указывалось в гл. XIV, в металлах наряду с внешней поверхностью раздела существуют внутренние. Это прежде всего границы между зернами. Избыточная энергия, связанная с ними, пропорциональна их поверхности. Поэтому оправдано понятие пограничного сгущения свойств и можно говорить об адсорбции на границах зерен. Малые количества примесей, адсорбированных на этих границах, могут существенно изменять многие свойства тел. Так, сотые и даже тысячные доли процента олова резко снижают прочность жаропрочных сплавов при высоких температурах. [c.383]

Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действующих масс. Физический смысл константы скорости. Правило Вант-Гоффа. Понятие об энергии активации, ее влияние на скорость химической реакции. Уравнение Аррениуса, Явление катализа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы, ингибиторы, промоторы, каталитические яды. Химическое равновесие. Реакции обратимые и необратимые. Состояние химического равновесия. Принцип Ле Шателье. [c.4]

Закономерности возникновения и протекания химических реакций в школьном курсе химии выражены отдельными взаимосвязанными понятиями об энергетике, скорости химической реакции, катализе и химическом равновесии. В разделах об энергетике химических реакций даны понятия об экзо- и эндотермических реакциях, тепловом эффекте химических реакций, а также об энергии активации. Скорость химической реакции рассматривается как изменение концентрации в единицу времени. Формула закона действия масс дается без учета стехиометрических коэффициентов в качестве показателей степени разбирается только пример, когда каждый коэффициент равен 1. Химическое равновесие изучается как равенство скоростей прямой и обратной реакций, указываются способы смещения равновесия (качественный аспект). [c.275]

В теме дается понятие о скорости химической реакции и о факторах, влияющих на скорость (природа реагирующих веществ, их концентрация, поверхность соприкосновения, температура, наличие катализатора), излагается вопрос о катализе и катализаторе, в очень популярной форме сообщается об энергии активации. В этой же теме рассматривается понятие об обратимых реакциях и химическом равновесии. Этот вопрос очень важен для формирования мировоззрения уча- [c.277]

Система понятий о закономерностях химических реакций в органической химии наполняется своим особым содержанием. Например, при развитии понятия скорость химических реакций , помимо влияния изученных ранее факторов, отмечается еще влияние энергии связи, а также электронного и пространственного строения на скорость реакции. При изучении катализа в органической химии учащимся сообщают о теории промежуточных соединений, о действии ферментов и т. д. [c.279]

Понятие о катализе. Одно из наиболее сильных средств воздействия на скорость химических реакций — использование катализаторов. [c.94]

Влияние на скорость химической реакции веществ, не являющихся ни реагентами, ни продуктами реакции, называют катализом. Реакции, протекающие в присутствии подобных веществ, носят название каталитических. Вещества, вызывающие явление катализа, называют катализаторами. Важно подчеркнуть, что к числу катализаторов относят лишь материальные частицы, присутствие которых оказывает влияние на скорость реакции тепло, свет, электричество, а также энергия ядерного распада из этого понятия, таким образом, исключаются. [c.7]

Химическая кинетика и учение о. катализе с давних пор имеют самые тесные связи. Известно, что первое понятие о скоростях химических реакций было введено в результате обстоятельного изучения каталитической реакции [c.76]

В 1897 г. теория промежуточных соединений получила подкрепление в пероксидном механизме реакций окисления, который для этих реакций предложили Бах и Энглер. Естественно, теория промежуточных соединений не могла быть универсальной, поскольку стремилась заключить каталитические реакции в рамки стехиомет-рических соотношений. С другой стороны, до возникновения химической кинетики дальнейших успехов в теории катализа и не могло ыть. Причину этого хорошо пояснил Оствальд До создания учения о скорости химических реакций не представлялось возможности вывести целесообразные понятия относительно катализа, так как последний состоит в изменении скорости химических реакций вследствие присутствия веществ, отсутствующих в конечных продуктах [99, с. 397]. [c.186]

Значительные заслуги в развитии теории и практики катализа принадлежали В. Оствальду. Оствальд определил понятие катализатор следующими словами Катализатор есть всякое вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но отсутствует в конечном продукте последней " (1901). Поэтому Оствальд считал, что для реакции как таковой катализатор не служит необходимым веществом. [c.444]

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]

Как отмечал в 1909 г. Оствальд, до создания учения о скорости химических реакций не представлялось возможности вывести целесообразные понятия относительно катализа, так как последний состоит в изменении скорости химических реакций вследствие присутствия веществ, отсутствующих в конечных продуктах реакции [8, стр. 397]. [c.292]

Катализ. Основные понятия. Катализом называют явление иэменения скорости реакции или возбуждения ее, происходящее под действием некоторых веществ, называемых катализаторами, которые, участвуя в процессе, сами к концу реакций остаются химически неизменными. Как известно, влияние катализаторов может быть весьма сильным и под их действием скорости реакций могут изменяться в миллионы и большее число раз как в ту, так и в другую сторону. Под действием катализаторов могут [c.491]

Зависимость скорости реакций- от природы реагирующих веществ, величины поверхности соприкосновения, концентрации, температуры и катализатора 56—59 Понятие о катализе 58—59 Обратимость химических реакций 59, 62 71, 75. [c.186]

В адсорбционных процессах энергия молекул или атомов адсорбента изменяется. Механизм адсорбционного катализа тесно связан с энергетическими изменениями в системе. Чтобы объяснить энергетические изменения в каталитических адсорбционных процессах, следует изучить отдельные компоненты, составляющие общий тепловой эффект, т. е. 1) теплоту адсорбции, соответствующую энергии, освобождаемой в виде тепла при адсорбции 2) разные тепловые эффекты химической реакции, происходящей на адсорбенте, например теплоту образования, теплоту диссоциации и т. д., и 3) теплоту активации, которая тесно связана со скоростью реакции и используется для оценки каталитического эффекта. Каждый из тепловых эффектов подчинен своим законам, а также имеется определенное соотношение между тепловыми эффектами в зависимости от изменений физических условий, при которых идет тот или иной адсорбционный каталитический процесс. Величина тепловых эффектов зависит от температуры. Было бы полезно при формулировке общего понятия величины энергии в адсорбционном катализе указывать на отдельные типы тепловой энергии. Общим для любого химического процесса при энергетической оценке реагирующей системы является деление энергии на потенциальную и кинетическую. [c.144]

Основные научные исследования относятся к химической термодинамике и кинетике. Открыл (1881— 1884) законы, устанавливающие зависимость относительного состава компонентов в газовой и жидкой фазах растворов от давления пара и температуры кипения двойных жидких систем (законы Коновалова). Создал (1886) основы теории перегонки жидких смесей. Развил (1900) представления о критическом состоянии в системах жидкость — жидкость, указав области гомогенности и расслоения. Экспериментально обосновал (1886— 1900) идеи о химической природе растворов. Детально исследовал гетерогенные каталитические процессы, впервые ввел (1885) понятие активной поверхности, имеющее важное значение в теории гетерогенного катализа, и указал на роль химического взаимодействия реагентов с катализатором при активации молекул. Сформулировал (1886—1888) представления об автокатализе и на год ранее В. Ф. Оствальда вывел (1887) формулу для определения скорости автокаталитических реакций (уравнение Оствальда — Коновалова). [c.251]

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]

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]

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]

Основные понятия. Наиболее мощным средством интенсификации химических реакций является применение катализаторов, т.е. веществ, которые ускоряют хгшические реакции, но не испытывают химические превращения в их результате. Явление изменения скорости реакции под воздействием катализаторов называется катализом. [c.195]

Тема 2 Закономерность протекания химических реакций (4 час). Лекция 9. Скорость химических реакций. Классификация реакций. Молеку-лярность и порядок реакции. Зависимость скорости реакции от температуры энергия активации. Понятие о гомогенном и гетерогенном катализе. Примеры каталитических процессов, в нефтеперерабатывающей промышленност Лекция 10. Обратимые и необратимые процессы. Химическое равновесие [c.179]

В. Оствальда катализатором является вошество, которое, не участвуя в конечных продуктах реакции, изменяет ее скорость. Это определение представляется ньше несколько расплывчатым, так как под него подходит и химическая индукция, и промежуточные соединения, и солевые эффекты в растворах. Однако оно сыграло свою позитивную роль в становлении науки о катализе как об одном из слолснейхпих и важнейших явлений химии. Современные формулировки понятий катализ , катализатор базируются на представлениях о протекании химических реакций через образование переходного состояния (активированного комплекса). С этой точки зрения катализатором называется вещество, изменяющее скорость химической реакции посредством вхождения в состав активированного комплекса (что облегчает его образование), но не входящее в состав продуктов реакции. Важнейшей термодинамической закономерностью [c.284]

При изучении производства серной кислоты вместе с теоретическими знаниями (о катализе, скорости химических реакций, химическом равновесии) у учащихся формируются и политехнические понятия. В соответствии с общеметодическими принципами учащиеся прежде всего знакомятся с оптимальными условиями химических реакций сжигание серы или обжиг колчедана и получение оксида серы (IV), окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI), взаимодействие оксида серы (VI) (растворенного в концентрированной серной кислоте) с водой и получение серной кислоты заданной концентрации. [c.58]

В тесной с.вязи с учением о скоростях химических реакций и равновесиях стоит учение о катализе. Понятие каталитическое действие было введено Я- Берцелиусом еще в 1835 г. Рассматривая некоторые примеры каталитических реакций, он предложил назвать способность некоторых веществ воздействовать на ход реакций каталитической силой. Введение этого понятия было встречено некоторыми учеными критически. X. Шёнбейн полагал, что гипотеза каталитической силы не может считаться научной. С подобной же критикой выступали Ю. Либих и Ф. Вёлер. [c.172]

Катализ. Основные понятия./(агалызол называют изменения скорости реакции или возбуждения ее, происходящее под действием некоторых веществ, называемых катализаторами, которые, участвуя в процессе, сами к концу реакций остаются химически неизменными. Как известно, влияние катализаторов може г быть весьма сильным и под их действием скорости реакций могут изменяться в миллионы и большее число раз как в ту, так и в другую сторону. Под действием катализаторов могут возбуждаться реакции, которые без них практически не происходят в данных условиях. Катализ принято называть положительным, когда катализатор увеличивает скорость реакции, и отрицательным,— когда катализатор уменьшает скорость реакции. Замедляющее действие отрицательных катализаторов нередко обусловливается тем, что они понижают активность положительного катализатора, отравляя его. Мы будем в дальнейшем рассматривать преимущественно положительный катализ, называя его просто катализом. Реакции, которые каталитически ускоряются продуктами, получаемыми в этой же реакции, называют автокаталитическими (самоускоряю-щимнся). Скорость этих реакций возрастает во времени. [c.485]

Как уже упоминалось, процесс может идти в кинетической области, когда преобладает скорость процессов переноса вещества и лимитирующей является скорость химического превращения, или в диффузионной области, когда преобладает скорость химического превращения и процесс лимитируется скоростью диффузии (см. гл. IV, 8). Добавим, что в зависимости от условий область протекания реакции нередко изменяется, переходя из кинетической в диффузионную или обратно. Возможно также, что скорости переноса вещества и химического превращения настолько близки, что следует ввести понятие диффузионно-кинетической области. Последнее относится прежде всего к катализу пористыми контактами, где уменьщение скорости диффузии в порах катализатора часто доводит ее до значения скорости реакции (если последняя преобладала во внещнедиффузионной области). [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология