типы катализаторов

Катализаторы можно подразделить на три типа: гомогенные, гетерогенные и биологические (биокатализаторы, или ферменты). Все эти катализаторы в целом могут рассматриваться как положительные катализаторы, поскольку они увеличивают скорость реакций. Однако существуют и такие вещества, которые уменьшают скорость химических реакций; они называются ингибиторами. Ингибиторы иногда рассматривают как отрицательные катализаторы. Механизм их действия вовсе не противоположен механизму действия катализаторов, так как они не повышают энергию активации. Ингибиторы просто препятствуют обычному пути протекания химической реакции, вступая в реакцию с какими-либо промежуточными веществами и удаляя их из реакционной смеси, что затрудняет протекание всей последовательности стадий в многостадийной реакции. Примером ингибитора является глицерин (пропан-1,2,3-триол), который замедляет разложение пероксида водорода. Эта реакция ингибируется также разбавленными кислотами.

гомогенный катализ

Гомогенный катализ осуществляется, когда катализатор и реагирующая система находятся в одинаковом фазовом состоянии. Для объяснения катализа такого типа обычно привлекаются представления об образовании промежуточного соединения либо интермедиатного радикала или иона, как это можно показать на следующих двух примерах.

Гомогенный катализ в газовой фазе

Примером катализа этого типа может служить каталитическое разложение оксида диазота N2O в газовой фазе. Оксид диазота-распространенное анестезирующее средство, известное под названием «веселящий газ». При комнатной температуре он сравнительно инертен, разлагается только при температурах выше 1000 К:

Однако его разложение катализируется следами газообразного хлора, особенно в присутствии света. По-видимому, роль катализатора выполняют радикалы хлора, которые образуются в результате фотолиза газообразного хлора (см. выше). Предположительно, радикал хлора реагирует с N2O, образуя промежуточный радикал QO":

Оглавление: