Молекулы комплекс реакции

Для образования активированного комплекса необходима энергия Е _а:

Если Δ _rH_{прямой реакции} > 0 Þ Þ

Þ k _{эндотерм.} с температурой быстрее k _{экзотерм} реакции.

Положительный катализ – процесс, ускоряющий реакцию

Отрицательный катализ – процесс, замедляющий реакцию

Kt – ингибиторы (Сl^- - ингибитор коррозии)

Антидетонатор Pb(C₂H₅)₄ – замедляет взрывную реакцию топлива

Автокатализ – kt - один из продуктов реакции

FeO + H₂ = Fe + H₂O Fe - kt

H₂O₂ ^HI-kt H₂O + 1/2O₂ (H⁺, OH^- -самые активные kt)

H₂O₂ ^Pt-kt H₂O + 1/2O₂

Ферменты являются полимерами (белками) или комплек­сами полимеров с низкомолекулярными соединениями. Размеры их превышают размеры ионов и молекул в растворах, поэтому ферменты иногда называют микрогетерогенными катализаторами.

Механизм их дейст­вия включает образование комплекса ак­тивный центр фермента - реагент по типу «замок-ключ».

Особенности kt:

■ kt – участвует в образовании промежуточных нестойких соединений, а в конце выделяется в химически неизменном виде.

■ S(Е^I _а + E^II _а) промежуточных стадий < Е _а неkt реакции

k =Z× e^-Ea/RT× e^Sa/R Þ скорость, если а) Е _а

б) S_а- промежуточное соединение- более «рыхлое»- менее упорядоченное- значит более активное.

■ небольшие количества kt - резко ускоряют процесс

■ избирательность kt: Al₂O₃ С₂Н₄ + Н₂О

С₂Н₅ОН H₃PO₄ С₂Н₅ОС₂Н₅+ Н₂О

MgO СН₃СНО + Н₂

■ kt – не изменяют D_rН и D_rG: D_rG ⁰_неkt = D_rG ⁰_kt

D_rG⁰ = - RTlnK_p Þ не влияет на равновесие, только ускоряет его достижение, т.к. в одинаковое число раз изменяет как J _{прямой р-ции} так и J _{обр.р-ции} (К =k_прям /k_обр)

Гомогенный катализ:

1. скорость прямо пропорционально зависит от конц.kt;

2. дешевые, доступные;

3. остаются в реакционной среде – надо выделять – плохо

Гетерогенный катализ

◘ Действие kt зависит от способа получения kt:

акт Cu(NO₃)₂ t^o Cu + 2NO₂ + O₂

Cu-kt

неакт. Cu(NO₃)₂ электролиз Cu + O₂ +HNO₃

◘ присутствия других веществ: активаторы - активность kt

K₂O, Al₂O₃ – для Fe – kt: N₂ + 3H₂ = 2NH₃

каталит.яды - активность kt

H₂S, C₂H₂, O₂ – для Pt-kt: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃

◘ уменьшение поверхности kt – надо чистить Þ удорожание

1. Задача. За 1 с в единице реакционного пространства образуется по трем реакциям 66 г СО₂, 68 г Н₂S и 51 г NН₃. Скорость образования какого из веществ больше?

Решение. Найдем количество вещества (ν) в молях каждого из продуктов реакции