ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промежуточные стадии в гомогенном катализе из "Химическая кинетика и катализ 1985" Примером гомогенных каталитических реакций являются этерификация и омыление сложных эфиров, катализируемые кислотами, разложение пероксида водорода под действием ионов в растворе, инверсия сахарозы и мутаротация глюкозы в присутствии кислот и оснований, полимеризация олефинов в жидкой фазе под действием серной кислоты, полимеризация олефинов в жидкой или паровой фазе под действием трифторида бора и фторида водорода, алкилирование парафинов или бензола олефинами в присутствии трифторида бора или фторида водорода и др. Очень широко распространены гомогенные каталитические реакции в природе. Синтез белков и обмен веществ в биологических объектах совершаются в присутствии биокатализаторов, получивших название ферментов, или энзимов. [c.374] Ускорение процесса при участии катализатора в большинстве случаев происходит за счет меньшей энергии активации образования активированного комплекса с катализатором по сравнению с энергией активации образования активированного комплекса без катализатора. [c.375] Для некаталитического процесса изменение потенциальной энергии в ходе реакции имеет уже известный (см. гл. IV, рис. 37) вид. В каталитическом процессе вначале происходит образование промежуточного вещества, в результате чего потенциальная энергия системы будет отличаться от исходного состояния на теплоту образования вещества АК затем образуется активированный комплекс (АВ+)К (энергия которого соответствует высоте потенциального барьера), после чего распад (АВ+)К приводит к конечному состоянию по энергии, совпадающему с таковым для некаталитического процесса. Если переход от активированного комплекса в отсутствие катализатора к активированному комплексу, возникающему в ходе каталитического процесса, является экзотермическим, т. е. [c.376] иллюстрирующая снижение энергии активации при каталитическом процессе, изображена на рис. 82. [c.376] Энергия активации при использовании активных катализаторов снижается по сравнению с энергией активации процесса, протекающего в отсутствие катализатора, примерно на 40 кДж/моль и больше. Поэтому при температуре 300 К скорость каталитической реакции больше скорости реакции в отсутствие катализатора в ехр (10 000/2-300) 2.5-10 раз. [c.376] Приведенное рассуждение справедливо, вообще говоря, для случая, когда конфигурация активированного комплекса относительно исходных молекул не претерпевает измепепий при переходе от процесса, протекающего в отсутствие катализатора, к каталитическому процессу. В более общих случаях могут быть отклонения, но обязательным для положительного каталитического процесса является снижение потенциальной энергии активированного комплекса. Таким образом, образование активированного комплекса с участием катализатора из активированного комплекса, возникающего в ходе реакции и в отсутствие катализатора, должно быть экзотермическим процессом. В противном случае будет иметь место отрицательный катализ. [c.377] Вернуться к основной статье