Реакции гетерогенные энергетический эффект

Схемы гетерогенного процесса, приведенные в предыдущем параграфе, показывают, что возможность его осуществления зависит от образования адсорбционного соединения на активном центре и затем от перераспределения связей в нем. Все эти процессы идут с определенными энергетическими эффектами. Возникает вопрос, нельзя ли, исходя из термодинамических характеристик процесса (энергии связи катализатора с субстратом, теплового эффекта реакции и энергии связи катализатора с продуктами реакции), выбрать наиболее активный катализатор для данного процесса, т. е. на основании термодинамических данных решить проблему теоретического подбора оптимального катализатора. [c.464]

Если это не гетерогенный процесс, то условием протекания подобной реакции является взаимодействие реагирующих частиц (молекул, атомов, ионов), которое происходит в любой точке раствора. При этом электроны проходят путь, длина которого не превыщает радиуса атома или молекулы. Место встречи и направление электронных переходов ориентированы в пространстве любым образом. Из сказанного следует, что такой процесс идет беспорядочно, неорганизованно в гомогенной системе, свойства которой во всех частях либо одинаковы, либо непрерывно меняются от одной точки раствора к другой. Такая система, помимо отсутствия поверхности раздела фаз твердое тело — раствор, характеризуется тем, что энергетические изменения в ней чаще всего сопровождаются выделением или поглощением тепла (тепловой эффект реакции). Примером подобного процесса может служить экзотермическая реакция восстановления трехвалентного железа при введении в раствор йодистого калия [c.9]

Поскольку, катализ представляет единую категорию явлений, становится реальной задача разработки единой (наиболее общей) теории катализа. Предмет такой теории должен включать прежде всего вопросы а) о характере взаимодействия дискретных частиц реагентов со средой, стенкой сосудов и специально внесенными катализаторами, представляющими неопределенные соединения б) о механизме преодоления энергетических барьеров посредством указанного взаимодействия в) о взаимной обусловленности четырех названных эффектов кат,а-лиза и роли каждого из них при гетерогенных, гетерогенно-гомогенных и гомогенных (в растворах) реакциях и т. п. [c.408]

Химические реакции подразделяют на обратимые и необратимые, гомогенные и гетерогенные и т. д. В зависимости от энергетических изменений одни химические реакции являются экзотермическими, а другие эндотермическими. Раздел химии, занимающийся измерением и вычислением тепловых эффектов, сопровождающих химические реакции, называется термохимией. Остановимся на тепловых явлениях при химических реакциях и основных законах термохимии. [c.34]

Существование активных центров на поверхности катализатора подтверждается прямыми и косвенными опытными данными. Неравноценность отдельных участков поверхности катализаторов в геометрическом отношении обнаруживается рентгенографическими, электронномикроскопическими методами, по фигурам травления и другими методами. Высокая чувствительность катализаторов к действию ядов, эффект промотирования, необратимость и отсутствие теоретической полноты адсорбции указывают на энергетическую неравноценность поверхности катализатора. Участки с повышенным по сравнению с соседними местами энергетическим потенциалом играют роль активных центров. На них происходит избирательный процесс хемосорбции реагирующих веществ и, следовательно, каждый элементарный акт каталитической реакции. Все теории гетерогенного катализа сводятся к выяснению роли и строения этих активных центров, а также энергетического состояния молекул на них. [c.269]

Так как в рассматриваемом диапазоне изменения температуры у поверхности скорость прямой реакции очень велика, то образованные в гетерогенных каталитических реакциях молекулы N0, немедленно реагируют с атомами N вблизи поверхности и выделяют большое количество тепла. Более того, образовавшиеся атомы О ста л кив ают ся с поверхностью, что приводит к дополнительному возрастанию теплового потока за счет рекомбинации в гетерогенных каталитических реакциях. Этот энергетический эффект значителен в диапазоне высот между 60 и 80 км, так как в этой области высот течение является значительно неравновесным, и имеется достаточно много атомов N вне пограничного слоя, которые необходимы для взаимодействия с молекулами N0. Однако при увеличении а этот эффект уменьшается за счет уменьшения числа атомов в реакции (2.15). В результате, этот механизм ускоряет рекомбинацию в газовой фазе, что предсказы- [c.84]

Также четко установлено, что закрепление анионного сульфгидрильного собирателя на окисленной поверхности сульфидного минерала — зто гетерогенная обменная реакция, энергетический эффект которой достаточно велик по сравнению с полупроводниковым и при которой соблюдается электронейтральность процесса. Механизм же полупроводникового влияния на неокисленной поверхности сульфидного минерала неясен и противоречит опыту — на такой поверхности собиратель не закрепляется. Но полупроводниковое влияние может сказаться на закреплении некоторых собирателей на поверхности каких-нибудь несульфидных минералов с полупр оводниковыми свойствами либо при механической активации минералов. [c.120]

Энергетический баланс установившегося динамического режима распространения фронта реакции (3.436), представляющий собой взаимно однозначное соответствие между 0 и ю, характеризует отличие процесса распространения в гетерогенных и гомогенных газовых или конденсированных средах, в которых б(со)= 1 и, зна--чит, 0 = 00 + А бадЖ. В гетерогенных системах это условие выполняется только в случае стоячей волны, когда со = 0. Если же м > О, то 0 > 00 + АОадЗ , а если о)<0, то 0 < 0о + АбадЗ . Объясняется этот эффект тем, что вследствие большого различия теплоемкостей твердых и газовых фаз инерционность теплового поля гораздо больше инерционности концентрационного поля, что обусловливает возможность быстрой подачи непрореагировавшего компонента — теплового источника — в медленно перемещающееся тепловое поле. При движении фронта в направлении фильтрации газа максимальная температура выше адиабатической, так как в этом случае тепло, выносимое волной, складывается из адиабатического разогрева и тепла, отдаваемого слоем катализатора при его охлаждении. При движении фронта навстречу потоку газа, наоборот, часть тепла реакции расходуется на прогрев слоя катализатора, вследствие чего максимальная температура в зоне реакции ниже адиабатической. [c.84]

Вопрос о различии и сходстве гетерогенных неорганических и гетерогенных биологических катализаторов имеет принципиальное значение, так как именно здесь наиболее типично выражена, с одной стороны, обычная валентная ,а с другой — особая энергетическая форма катализа. Энергетическая природа активации проявляется в зависимости абсолютной активности катализаторов, т. е. числа превращающихся молекул субстрата на одну активную группу в 1 с, от теплового эффекта реакции Рреак (рис. 19). Линейная зависимость между логарифмом абсолютной активности и тепловым эффектом реакции отвечает показательной функции между степенью активации и тепловым эффектом реакции, причем эти функции приобретают вид для ферментов [c.117]

Однако геометрическое соответствие компонентов мультиплетного комплекса является необходимым, но не достаточным условием для гетерогенного катализа. Второе необходимое условие состоит в принципе энергетического соответствия между адсорбционным потенциалом катализатора (энергии связи катализатора с реагирующей гдолекулой) и энергией разрываемых и вновь возникающих при каталитической реакции связей. Наибольшую активность проявляют катализаторы, адсорбционный, потенциал которых составляет половину теплового эффекта катализируемой реакции. При слишком высоких адсорбционных потенциалах затрудняется десорбция продуктов с поверхности катализатора, которая, таким образом, не освобождается для последующих актов катализа. [c.139]

С точки зрения химика-органика требуется расширить область радиационной химии, особенно в связи с тем, что полное представление о поведении органических соединений при действии излучения может быть получено только в том случае, если будет проведена аналитическая работа. Основные эффекты при действии излучения известны лишь для очень немногих веществ, обсуждавшихся в этой книге. Имеются целые классы соединений, действие излучения на которые вообще почти не изучено. Простейшими примерами таких веществ являются органические фтороироизводные, нитрилы, амиды, сульфокислоты и металлоорганические соединения. Можно ожидать, что в смесях, как гомогенных, так и гетерогенных, будут найдены новые интересные реакции как радикального, так и других типов и что дальнейшие исследования в этой области окажутся ценными. Ряд преимуществ может быть получен, если широко варьировать условия, при которых могут легко протекать реакции, индуцируемые излучением, в особенности в связи с тем, что экзотермические реакции, как оказалось, протекают с высоким энергетическим выходом в благоприятных условиях. [c.332]

Мультиплетная теория [43] явилась одним из наиболее крупных обобщений в теории катализа. Само формулирование структурного и энергетического аспектов гетерогенного катализа имело значение, которое трудно переоценить. Однако постулаты этой теории также не могли быть всеобъемлющими, а для выявления границ их применимости необходима точная кииетическая проверка. Так, геометрический пригщип теории в количественном отношении исходит из идентичности кристаллической структуры и межатомных расстояний в объемной решетке твердого тела и на его поверхности, а также из одинаковости механизма данной реакции на сравниваемых катализаторах. Эти предположения заранее нельзя считать выполненными, а потому более широкая проверка часто не приводит к ожидаемым оптимумам [44] или к доминирующим эффектам [45]. [c.13]

В некоторых случаях энергетический выход радиационно-каталитических процессов может приближаться к энергетическому выходу гомогенного процесса или даже превышать его. Например, выход радикалов NHg при радиационно-каталитическом разложении аммиака составляет около 1,5 на 100 эв, а при радиолизе его в гомогенной твердой фазе — около 0,5 [269]. Гетерогенные сенсибилизаторы проявляют свое действие также в цепных радиационно-химических реакциях. При этом наблюдаются довольно значительные эффекты. Для радиационной полимеризации этилена, например, на таких катализаторах, как цеолиты, SiO.j, AI2O3, СГ.2О3, наблюдается увеличение энергетического выхода в сравнении с выходом радиолиза в гомогенной фазе на порядок величины, если рассчитывать на энергию, поглощенную всей системой [275, 276]. (Можно отметить, что на окиси цинка получается наименьший эффект). Эффективность гетерогенной сенсибилизации радиационной полимеризации, по-види-дюму, нельзя объяснить только увеличением эффективности инициирования. В некоторых случаях наблюдается заметное увеличение молекулярного веса полимеров в сравнении с молекулярным весом полимеров, полученных при гомогенном процессе (акрилонитрил и ме-тилметакрилат) [277]. Это указывает на уменьшение процессов обрыва цепи. [c.351]