Катализ промежуточных соединени

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]

Имеется много типов механизмов кислотно-основного катализа некоторые из них приводят к обш,ему, другие — к специфическому катализу. Во всех случаях действие катализатора обусловлено образованием активных промежуточных молекул, которые вступают в энергетически выгодные реакции, приводящие к превращению исходных веществ в продукты реакции н к регенерации молекул катализатора. В кислотном катализе промежуточное соединение возникает за счет перехода протона от молекулы катализатора (кислоты) к молекуле одного из реагирующих веществ, которая функционирует как соответствующее сопряженное основание. Если процесс идет в водном растворе, то его можно представить как протолитическую реакцию типа [c.269]

Наряду с образованием в гомогенном катализе промежуточных соединений определенную роль также могут играть весьма кратковременные сочетания ионов и молекул, которые обусловлены ионо-дипольным взаимодействием или образованием водородных связей. При таких взаимодействиях должна происходить поляризация молекул реагента и, как следствие этого, изменение их реакционной способности. Так, например, с современной точки зрения кислотой считается вещество, способное отщеплять протон, а основанием — вещество, присоединяющее протон. При кислотно-основном катализе кислота отдает свой протон молекуле субстрата. Это сопровождается внутримолекулярным превращением субстрата, связанным с изменением характера и расположения связей, а затем отщеплением протона от другого участка молекулы и присоединением его [c.97]

Противоположная точка зрения, требовавшая обязательного образования при катализе промежуточных соединений с катализатором (теория промежуточных соединений), игнорировала твердо установленное влияние физического строения поверхности катализатора на скорость каталитической реакции. [c.70]

Механизм каталитического акта при катализе твердыми телами излагается в курсах физической химии и монографиях по катализу в виде различных теорий. В общем виде сущность гетерогенного катализа сводится к следующим положениям так же, как и при гомогенном катализе, реакция ускоряется в результате открытия нового реакционного пути, требующего меньшей энергии активации. Изменение реакционного пути происходит благодаря промежуточному химическому взаимодействию реагирующих веществ с катализатором. При гетерогенном катализе промежуточные соединения возникают на поверхности катализатора и не образуют отдельных фаз. [c.171]

На рис. 13 сравнивается каталитическая активность металлов в реакции разложения муравьиной кислоты. Увеличение каталитической активности с уменьшением теплоты адсорбции этилена или водорода наблюдается и в реакции гидрирования этилена (рис. 14). Однако не следует переоценивать значение приведенных соотношений. Очень часто прочность адсорбции важного для катализа промежуточного соединения слабо зависит или совсем не зависит от непосредственно измеренных теплот адсорбции вследствие того, что в каталитическом превращении участвуют лишь некоторые из адсорбированных частиц. Общий подход не учитывает также часто наблюдаемую при хемосорбции стереоспецифичность, играющую определенную роль и в каталитическом превращении. Как уже указывалось в первых разделах главы, очень часто строятся эмпирические корреляции между каталитической активностью и каким-либо свойством металла. Примерами этого изобилует литература по катализу в качестве иллюстрации можно назвать корреляцию активности в реакции обмена Нг—Ог с прочностью связи металл—металл [38] или между активностью в реакции гидрогено-лиза этана и процентом -характера металлической связи [39]. Подобные корреляции опасны тем, что можно поддаться искушению и решить, что найден основной фактор, управляющий каталитической активностью, тогда как глубокое понимание существа дела возможно, только если детально изучен механизм реакции на молекулярном уровне, а такие реакции весьма редки. [c.31]

По другому механизму действие ингибиторов в катализе рассматривается как видоизменение обыкновенного положительного катализа в том смысле, что скорость основной реакции замедляется вследствие участия по меньшей мере одного из реагентов в более быстрой побочной реакции с ингибитором. При ингибированной реакции промежуточное соединение регенерирует реагент и ингибитор. В случае положительного катализа промежуточное соединение распадается на катализатор и продукт реакции. Дальнейшее развитие этого взгляда приводит к выводу, что скорость реакции можно значительно снизить вследствие изменения реакционного пути благодаря образованию двух промежуточных соединений, одно из которых менее реакционно способно, чем другое [173]. Эта гипотеза иллюстрируется примером, рассматривающим комбинированное влияние бихромата калия и ванадиевой кислоты на каталитическое разложение перекиси водорода. Ванадиевая кислота, например, сильно понижает скорость реакции, происходящей по схеме [c.326]

Учение о катализе является такой областью химии, все развитие которой характеризуется особенно острой борьбой мнений. Эта борьба началась уже вскоре после обобщений Берцелиуса и по существу продолжается до сих пор. Сначала дискуссионными были вопросы о том, есть ли необходимость выделять каталитические явления среди других химических реакций, следовало ли прибегать при характеристике этих явлений к каталитической силе и т. п. Затем спорными стали вопросы о характере причин катализа, о том, образуются или не образуются в ходе катализа промежуточные соединения, об определении катализа, о роли различных факторов в катализе и т. д. Причина постоянной борьбы мнений в этой области ясна. Она непосредственно связана с сущностью катализа, который, с одной стороны, проявил свое могущество в преобразовании химических процессов, а с другой — долгое время оставался и во многом остается еще до настоящего времени загадкой природы. Борьба мнений в свою очередь обусловила появление целого ряда различных теорий катализа. [c.294]

Катализ промежуточными соединениями. В органическом катализе встречаются реакции, которые имеют следующую форму . Основная реакция является расщеплением соединения АВ на продукты реакции А и В (стр. 27) [c.91]

Теория объемных промежуточных соединений имеет весьма существенные, принципиальные недостатки. Представление об образовании в ходе катализа промежуточных соединений в виде отдельной новой фазы необоснованно теоретически [181 и резко противоречит опытным фактам. [c.93]

При гетерогенном катализе, так же как и при гомогенном, реакция ускоряется в результате открытия нового реакционного пути, требующего меньшей энергии активации. Изменение реакционного пути происходит благодаря промежуточному химическому взаимодействию реагирующих веществ с катализатором. При гетерогенном катализе промежуточные соединения возникают на поверхности катализатора, не образуют отдельных фаз и не обнаруживаются химическим анализом. Свойства этих поверхностных соединений отличаются от аналогичных объемных. Так, энергия связи в каталитических поверхностных соединениях значительно меньше, чем в объемных молекулах, что обусловливает непрочность этих соединений. Возможны молекулярные, атомные и ионные поверхностные соединения с различными типами связи. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология