вищували потенційний бар'єр реакцій, збільшуючи при взаємодії з реагентами енергію вихідних зв'язків, подібно до того як каталізатори знижують цей бар'єр, зменшуючи енергію вихідних зв'язків.
. Дати коротке і в той же час найбільш повно відповідне суті визначення каталізу важко. Воно повинно бути сформульовано і вигострить часом. Поки ж можна зупинитися на такому визначенні, в якому сутність каталізу відображена лише в найголовнішому.
Каталозі - це спосіб здійснення хімічних реакцій, що характеризується: а) активацією реагентів шляхом їх неполновалентного взаємодії з речовиною, яка може залишатися хімічно незміненим, і б) селективної спрямованістю реакцій як наслідком такої взаємодії.
2. Про природу каталізу у філософії
.1 Теорія саморозвитку елементарних відкритих каталітичних систем
Дослідження в області каталізу першої половини XX століття сприяли якісному зміни розуміння хімічної речовини як предмета наукової хімії. Проблема сутності каталізу стає однією з центральних у філософії хімії. Виникає ряд філософських ідей, пов'язаних з каталітичними процесами.
Теоретичний аналіз явища саморозвитку каталітичних систем, які спостерігаються в реальних каталітичних процесах, дозволив А.П. Руденко розробити теорію саморозвитку відкритих елементарних каталітичних систем. Що сприяло виділенню нової галузі наукової хімії - еволюційному каталізу, що вивчає по суті хімічну еволюцію речовини.
З точки зору Руденко, жива речовина розділене на дискретні освіти - організми, більш простими прообразами яких є елементарні каталітичні системи. Елементарна відкрита каталітична система - це цілісний, неподільний у функціональному відношенні об'єкт - кінетичний континуум. Каталітична система відкрита, оскільки умовою її існування є безперервний обмін речовин та енергією з навколишнім середовищем.
Деструктивний процес, що надходять ззовні речовин, здійснюваний системою, підтримує її організацію і сприяє її змін.
Елементарна відкрита каталітична система є тимчасовим утворенням, оскільки існує за рахунок роботи хімічного процесу проти сил рівноваги. Тому поза цієї взаємодії вона існувати не може. Елементарний хімічний склад і хімічну будову, механізм реагування самі по собі не дозволяють охарактеризувати поведінку даного кінетичного континууму, якщо вони не пов'язані з еволюційно значущими змінами системи - змінами її каталітичної активності.
Теорія саморозвитку елементарних відкритих каталітичних систем, висунута професором МДУ А.П. Руденко в 1964 р, це синтез субстратного і функціонального підходів. Сутність теорії зводиться до наступного. Хімічна еволюція є саморозвитком каталітичних систем, отже, при цьому еволюціонують каталізатори. У ході реакції відбувається природний відбір каталітичних центрів, що володіють найбільшою активністю. Нові каталізатори з'являються не за рахунок захоплення їх із зовнішнього середовища, а за рахунок їхнього саморозвитку.
Саморозвиток і самоорганізація каталітичних систем відбувається за рахунок постійного потоку трансформованою енергії. А так як джерело енергії - базисна реакція, то максимальні переваги в еволюції отримують системи, що розвиваються на базі екзотермічних реакцій.
Таким чином, базисна реакція - не тільки джерело енергії, необхідної для роботи системи, але й знаряддя відбору найбільш прогресивних еволюційних змін каталізаторів.
Теорія вирішує в комплексі питання про:
· рушійні сили і механізм еволюційного процесу, тобто про закони хімічної еволюції;
· про відбір елементів і структур та їх причинного обумовленості;
· про рівень хімічної організації та ієрархії хімічних систем в процесі еволюції.
Ряд хімічних процесів взагалі неможливо провести без участі каталізаторів. Найбільш складним випадком каталізу є автокаталіз, що виникає при каталітичному впливі продукту реакції на вступають у неї вихідні речовини. Таким чином, на хімічному рівні організації матерії виникає здатність багаторазового самоускорения, зміни і розвитку.
Завдяки Автокаталіз реакції стають самоускоряющіхся, причому на деякій ступені розвитку елементарної відкритої каталітичної системи досягається першим кінетичний (температурний) межа саморозвитку, коли зростання абсолютної швидкості базисної реакції починає лімітувати постійним рівнем температури в системі. Окремі елементарні каталітичні центри набувають здатність здійснювати одночасно не один, як раніше, а кілька повних циклів базисної реакції.
При подальшому розвитку швидкість реакції починає лімітувати концентрацією реагуючих речовин, і елементарна відкрита каталітична система досягає другого кінетичного межі саморозвитку.
Руденко грунтувався у своїх міркуваннях на мультиплетной теорії каталіз...
