ни, яка змінює швидкість реакції.
Згідно сучасними уявленнями, каталізатор утворює комплекс з реагують молекулами, що стабілізується хімічними зв'язками. Після перегрупування цей комплекс дисоціює з вивільненням продуктів і каталізатора. Для мономолекулярної реакції перетворення молекули X в Y весь цей процес можна представити у вигляді
X + Кат. п‚® X-Кат. п‚® Y-Кат. п‚® Y + Кат. br/>
вивільнився каталізатор знову зв'язується з X, і весь цикл багаторазово повторюється, забезпечуючи утворення великих кількостей продукту - речовини Y.
Багато речовини при звичайних умовах не вступають в хімічну реакцію один з одним. Так, водень і оксид вуглецю при кімнатній температурі не взаємодіють між собою, оскільки зв'язок між атомами в молекулі H 2 досить міцна і не розривається при атаці молекулою CO. Каталізатор зближує молекули H 2 і CO, утворюючи з ними зв'язку. Після перегрупування комплекс каталізатор - реагенти дисоціює з утворенням продукту, що містить атоми C, H і O.
Нерідко при взаємодії одних і тих же речовин утворюються різні продукти. Каталізатор може спрямувати процес по шляху, найбільш сприятливому для утворення певного продукту. Розглянемо реакцію між CO і H 2 . У присутності медьсодержащего каталізатора практично єдиним продуктом реакції є метанол:
В
Спочатку молекули СО і Н 2 адсорбуються на поверхні каталізатора. Потім молекули СО утворюють з каталізатором хімічні зв'язки (відбувається хемосорбція), залишаючись у недіссоціірованной формі. Молекули водню також хемосорбіруются на поверхні каталізатора, але при цьому дисоціюють. В результаті перегрупування утворюється перехідний комплекс Н-Кат.-CH 2 OH. Після приєднання атома H комплекс розпадається з вивільненням CH 3 OH і каталізатора.
У присутності нікелевого каталізатора як СО, так і Н 2 хемосорбіруются на поверхні в диссоциированной формі, і утворюється комплекс Кат. - СН 3 . Кінцевими продуктами реакції є СН 4 і Н 2 О:
В
Більшість каталітичних реакцій проводять за певних тиску і температурі, пропускаючи реакційну суміш, що знаходиться в газоподібному або рідкому стані, через реактор, заповнений частинками каталізатора. Для опису умов проведення реакції та характеристики продуктів використовуються такі поняття. Об'ємна швидкість - обсяг газу або рідини, що проходить через одиницю об'єму каталізатора в одиницю часу. Каталітична активність - кількість реагентів, перетворених каталізатором у продукти в одиницю часу. Конверсія - частка речовини, перетвореного в даній реакції. Селективність - відношення кількості певного продукту до сумарної кількості продуктів (зазвичай виражається у відсотках). Вихід - відношення кількості даного продукту до кількості вихідного матеріалу (зазвичай виражається у відсотках). Продуктивність - к...
