КАТАЛИЗ

Реакция разложения пероксида водорода с образованием водорода и кислорода самопроизвольно протекает очень медленно

2Н202(водн.) = 2Н20(ж.) + 02(г.)

Однако в присутствии оксида марганца(IV) реакция протекает очень быстро. Оксид марганца (IV) играет роль катализатора этой реакции. Катализатор - вещество, которое повышает скорость химической реакции, но само не расходуется в этом процессе. Катализаторам свойственны следующие особенности:

1) катализатор не влияет на общую стехиометрию реакции;

2) катализатор одинаково ускоряет прямую и обратную реакции. Поэтому он увеличивает скорость достижения равновесия. Однако катализатор не изменяет положение равновесия. Это означает, что он не изменяет равновесные концентрации. Следовательно, катализатор не изменяет и выход реакции;

3) катализатор влияет на механизм реакции, открывая новый путь протекания реакции. Энергия активации на этом новом пути оказывается ниже прежней (рис. 9.16). В результате оказывается, что большее число реагирующих молекул обладает энергией, необходимой для успешного столкновения. Соответственно этому увеличивается полное число столкновений, приводящих к реакции в единицу времени, а значит, увеличивается и скорость реакции (рис. 9.17);

4) катализатор может увеличивать скорость одной реакции, но не увеличивать скорость другой, сходной с ней реакции;

5) катализатор принимает химическое участие в реакции. Он расходуется на одной стадии и регенерирует на следующей стадии реакции. Таким образом, катализатор может использоваться повторно, не подвергаясь окончательному превращению. Однако, хотя катализатор не подвергается результирующему химическому превращению, он вполне может изменять свое физическое состояние.

 

Оглавление: