Chimie și Tehnologie Chimică
Acțiunea catalizatorilor este specifică - accelerând o reacție specifică. Catalizatorul poate să nu aibă nici un efect asupra numeroaselor alte reacții. Aceasta înseamnă că, pentru o anumită reacție, cel mai bun catalizator este de obicei un anumit catalizator (sau un grup de catalizatori similari). Specificitatea catalizatorilor este foarte importantă, deoarece permite procesului chimic în direcția dorită, adică. E. În direcția creșterii vitezei de formare a produselor dorite în cazul în care sistemul este termodinamic posibile mai multe transformări chimice independente. [C.308]
Trebuie notat specificitatea catalizatorilor - fiecare reacție este accelerată de unii anumiți catalizatori sau accelerând celălalt și invers, fiecare catalizator accelerează orice reacții și anumite s accelerează altele. Acest lucru face posibilă utilizarea diferitelor catalizatoare. primesc produse diferite de la aceleași materii prime. În plus, trebuie menționat faptul că catalizatorul accelerează atât reacția directă, cât și reacția înapoi corespunzătoare. Aceasta înseamnă că catalizatorul nu afectează starea echilibrului chimic. Nu o schimbați. Rolul catalizatorului. în esență, reduce la faptul că accelerează debutul stării de echilibru. Firește, utilizarea practică a kata Iza indicat în cazurile în care se străduiesc să atingă o stare de echilibru în sistemul de reacție. [C.96]
Accelerarea efectului catalizatorilor este specifică și fundamental diferită de efectul altor parametri, viteza proceselor. - temperatura, presiunea. [C.105]
George și Robertson [39] au constatat că catalizatorii (stearatul de metal) au o specificitate de acțiune asupra hidrocarburilor, o ilustrare a acestora este Tabelul 109. [c.289]
Catalizatorii au o specificitate de acțiune, nu fiecare catalizator poate cataliza aceeași reacție, aceeași substanță poate fi transformată în diferite produse finale cu catalizatori diferiți. De exemplu, alcoolul etilic se poate descompune pentru a forma etilenă [c.164]
Specificitatea acțiunii catalizatorului se manifestă prin cataliză eterogenă nu mai puțin brusc decât în cazul catalizei omogene. Acest lucru îngreunează foarte mult selecția sa pentru această sau acea reacție. O astfel de selecție se face de obicei prin numeroase eșantioane de substanțe individuale, deoarece nu există orientări teoretice generale privind alegerea catalizatorului. [C.346]
Este deosebit de interesant faptul că, acționând asupra catalizatorului cu o cantitate foarte mică de otrăvire. Uneori este posibil să fie inactivă în ceea ce privește o reacție, în timp ce pentru cealaltă rămâne activă. O asemenea otrăvire parțială va avea probabil o valoare practică mare în timp. deoarece va crește specificitatea acțiunii catalizatorului și va diversifica domeniul aplicării acestuia. [C.350]
Putem considera astfel de sisteme cu o aproximare cunoscuta. ca modele de catalizatori naturale mai puțin flexibile și mai puțin naturale - enzime. Aparent, aderența prea strictă și neschimbată la regulile de cod, determinată de geometria rigidă a particulelor care interacționează. astfel încât limitează posibilitatea reacțiilor, că evoluția biologică a evidențiat catalizatorii proteici. care posedă un număr enorm de posibilități de conformare. și le-a legat la astfel de substraturi, moleculele cărora sunt de asemenea capabile de deformări într-o anumită măsură. Din aceasta, cerințele de cod au devenit mai puțin stricte și au fost introduse noi modalități de creștere a activității și specificității acțiunii deschise pentru enzime. [C.323]
Specificitatea acțiunii catalizatorului depinde de compoziția sa chimică, adică. E. Poziția elementului în periodic al lui Mendeleev (latice structura. Structura electronică. Proprietăți chimice). Această poziție este în special dezvoltată în detaliu de GK Boreskov și de școala sa. În acest sens, unitatea activitatea adevăratei suprafeței catalizatorului folosită depinde mică (pentru reacția) a metodei de preparare a catalizatorului, la aproape dimensiunile particulelor. Infracțiunile aparente observate ale acestei reguli sunt explicate prin captarea diferitelor impurități atunci când se modifică metoda de preparare a catalizatorului. [C.7]
Catalizatorul are specificitatea acțiunii. Poate schimba viteza unei reacții și nu afectează viteza celeilalte. [C.327]
Din secțiunea anterioară rezultă că adsorbția joacă un rol semnificativ în cataliza eterogenă. În teoriile timpurii ale catalizei, se credea chiar că catalizatorul accelerează reacția datorită faptului că, în timpul adsorbției, substanța de reacție este concentrată pe suprafața sa. Cu toate acestea, o astfel de presupunere simplă nu a fost confirmată, contrazice, în primul rând, specificitatea acțiunii catalizatorului. Acțiunea otrăvurilor, de asemenea, nu susține această presupunere. Sa dovedit că otravă acționează diferit în ceea ce privește adsorbția și activitatea catalitică. El poate otrăvi complet procesul catalitic. iar adsorbția nu se schimbă sau se modifică nesemnificativ. [C.338]
Conceptul de centre catalitice active a fost introdus pentru prima data de Taylor. Conform acestei teorii, centrele catalitice active sunt vârfurile sau marginile cristalelor. Diferitele tulburări ale cristalelor pot fi, de asemenea, active. Cu toate acestea, această teorie încă nu explică specificitatea acțiunii catalizatorilor și nu spune nimic despre acțiunea otrăvurilor. [C.339]
O altă caracteristică importantă a catalizei este specificitatea acțiunii catalizatorului. Este imposibil să se considere activitatea catalitică ca o proprietate universală a catalizatorului. Mulți catalizatori prezintă activitate catalitică împotriva unuia sau a unui grup restrâns de reacții. Pentru fiecare reacție, se recomandă utilizarea catalizatorului dvs. cel mai activ și selectiv. [C.80]
Segmentele multiple ale suprafeței catalizatorului au fost numite multiplete. constând din mai mulți atomi sau ioni localizați în mod natural în funcție de structura rețelei cristaline a catalizatorului. Activitatea catalitică are loc atunci când aranjarea acestor atomi sau ioni în stratul de suprafață al catalizatorului este în conformitate geometrică cu aranjamentul atomilor din moleculele substanțelor care reacționează. După adsorbția unei astfel de molecule, atomii conținute în el sub acțiunea atomilor sau ionilor corespunzători ai suprafeței catalizatorului și parțial legați unul de celălalt pot slăbi legăturile dintre ele. În funcție de tipul de atomi sau de ioni ai stratului de suprafață, distanțele dintre ele și regularitatea geometrică în aranjamentul lor, aceste sau alte legături în moleculele care reacționează pot fi slăbite. Aceasta explică specificitatea acțiunii catalizatorilor. [C.497]
Un exemplu excelent al reacției catalitice pentru producerea hidrocarburilor aromatice este metoda clasică de dehidrogenarea catalitică a hidrocarburilor naftenice hexaatomice peste platină sau paladiu negru. dezvoltat de Zelinsky. În cracarea termică a benzenului cu ciclohexan, practic, nu a format, adică. Reacția E. Dehidrogenarea în aceste condiții, nu a fost observată. Produsele de cracare constau în principal din hidrocarburi parafinice deschise și etilenă. formată ca urmare a ruperii nucleului cu șase membri. În prezența platină sau paladiu uerni la o temperatură de aproximativ 300 ° C, există o dehidrogenare netedă ciclohexan (și alte hidrocarburi naftenice cu șase membri), fără reacții adverse nucleu hidrocarburi. Specificitatea acțiunii catalizatorului este exprimat în faptul că-cinci hidrocarburi naftenice, parafine și disubstituiți (cu un atom de carbon) ciclohexani, cum ar fi 1,1-dimetilciclohexan, nu suferă dehidrogenare în condițiile specificate [Zelinsky (66)]. Justificare teoretică -degidrogenizatsionnogo cataliza Zelinsky dezvoltat Balandin (2) în teoria sa multiplei. [C.239]
Selectivitatea hidrogenării se manifestă, de asemenea, în specificitatea acțiunii catalizatorilor, în funcție de structura moleculelor care reacționează. Se știe că Ni este mai activ în raport cu legătura C = C decât cu legătura C = O, iar CuCr04 este invers. Motivul selectivității este probabil capacitatea acestor catalizatori de a adsorbi moleculele de reactiv într-o manieră aliniată, prin urmare diferite părți ale acestor molecule sunt deformate și adsorbite de situsurile active ale catalizatorului. Cu temperatură în creștere, această specificitate este ștersă. Un exemplu excelent al unui astfel de alegător este [c.393]
Sarcina principală a chimiei fizice a biocatalizei este identificarea unor cauze comune care provoacă proprietăți unice ale catalizatorilor biologici. Se poate părea că formularea unei astfel de probleme prea contrastează cu situația care a prevalat în Enzimologie de câțiva ani în urmă, atunci când, în ciuda informațiilor calitative detaliate cu privire la specificitatea de acțiune a sute de enzime, nu am avut - ca note Uil-. gropi Jencks (1969), - în orice caz particular, modul în care tot mai detaliate sau cuantificare a forțelor motrice cataliza [11. Cu toate acestea, de atunci, datorită eforturilor unui număr de școli științifice, au avut loc schimbări semnificative. Deși este dificil să se acorde prioritate acestei sau celei abordări metodologice. dar se poate contesta cu greu importanța contribuției, care este soluția problemelor aduse studii cinetice și termodinamice. Ei au dobândit o semnificație deosebită, kogde ca urmare a unor studii de raze X ale structurii enzimelor cristaline au posibilitatea de a interpreta rezultatele lor la nivel molecular. [C.3]
Acum, în legătură atât cu realizările și provocările de modelare cu vederi Biocatalizatori privind rolul evoluției chimice a problemei în studiul catalizei s-au schimbat în mod semnificativ. În modelarea biocatalizatorilor, acum sunt luate în considerare nu numai anumite modele generale de biogeneză. dar, dacă este posibil, întregul agregat al unor astfel de regularități. Principiile selecției artificiale a structurilor în direcția îmbunătățirii modelelor se apropie din ce în ce mai mult de principiile selecției naturale. Dar, care este destul de suicidar, în același timp tot mai mult material empiric se acumulează în chimia catalitică în sine. nu se încadrează în postulatele începând cineticii clasice ale compoziției chimice a imutabilitatea parametrilor energetici și specificitatea catalizatorilor. In fiecare zi, există mai multe locuri de muncă, rezultatele care indică modificările fizice și chimice ale catalizatorilor le samoprisposoblenii la cerințele reacției catalitice a bazei. [C.184]
În afară de pur chimice. o cataliză omogenă are o enormă semnificație biologică. În organisme și animale, plantele conțin enzime - substanțe organice de structură complexă, jucând rolul de catalizatori într-o varietate de procese de viață. Ele dezvăluie o specificitate precisă a acțiunii. deoarece fiecare dintre ele accelerează doar un anumit proces. care nu afectează pe ceilalți. În acest sens, enzimele sunt superioare catalizatorilor anorganici. care, în cea mai mare parte, pot accelera o serie de reacții similare din punct de vedere chimic. 3 [c.346]
Prin introducerea catalizatorilor, temperatura de descompunere poate fi semnificativ crescută. De exemplu, în prezența Al2O3 sau a cuprului fin divizat, decăderea se realizează deja la 300 ° C. Particular important și caracteristic pentru specificitatea acțiunii catalizatorilor este circumstanța că unii dintre reprezentanții lor în gradientul de fază influențează fiecare dintre reacțiile paralele posibile. Astfel, în cazul în cauză, AlzO3 accelerează doar primul, Cu este numai al doilea. Prin urmare, în dei -stviem AOZ descompunerea alcoolului etilic este la 300 ° C, aproape în întregime, pentru a forma etilenă și apă, și sub influența C și în aceleași condiții externe -practically uniform pentru a forma acetaldehida și hidrogen = selectarea Corespunzător alt adecvat catalizatori, ambele reacții pot fi făcute [c.348]
Problema specificității acțiunii catalizatorului prezintă cele mai mari dificultăți pentru interpretarea teoretică. Încă nu se știe ce proprietăți o fac potrivită pentru o anumită reacție. De exemplu, un contact bun care primesc catalizatorii H2SO4, împreună cu platină sunt zgură pirită (resturile pirita, t. E. Cu amestec RegOe CuO prăjire) și vanadat de argint (Ag3V04). Primul dintre acești catalizatori este un metal, al doilea este un amestec de oxizi, al treilea este o sare. Se pare că nu există nimic comun între ei. - Între timp, toate accelerează același proces, prin urmare, există încă o asemănare în natura activității centrelor active. Ceea ce este condiționat este încă neclar. [C.350]
Manual de chimie fizică (0) - [c.378]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: