На головну

Каталозі і каталізатори

  1.  Автокаталіз.
  2.  Апарат з рухомому шаром каталізатора
  3.  Б) в присутності каталізатора швидкість реакції зростає в 127 разів.
  4.  Вопрос19. Гомогенний і гетерогенний каталіз. Каталізатори та інгібітори
  5.  Всі реакції, що протікають на поверхні алюмосиликатного каталізатора, мають ланцюговий характер.
  6.  Гетерогенний каталіз.
  7.  ДАТИ ПОНЯТТЯ Про каталізу І ЙОГО ЗНАЧЕННЯ

Швидкість хімічних реакцій може істотно зрости під дією речовин, які називають каталізаторами.

 Явище зміни швидкості реакції при наявності каталізаторів називають катализом, а реакції з їх участю - каталитическими.

Каталізатор - це просте або складне речовина, яка бере участь в хімічній реакції і змінює її швидкість, але в кінці залишається в хімічно незмінному стані. Якщо швидкість хімічної реакції під дією каталізатора зростає, то такий каталіз називають позитивним, а якщо зменшується - то негативним.

Каталітичні властивості проявляють перехідні метали та їхні сполуки - оксиди, гідроксиди, сульфіди, аміни, амінокислоти та ін. Вони здатні не тільки значно прискорювати реакції, але і змінювати їх механізм. Наприклад, при взаємодії оксиду вуглецю (П) і водню, в залежності від природи каталізатора, утворюються різні продукти - метан або метанол.

В процесі окислення метану киснем повітря при наявності різних каталізаторів можна отримати метанол, формальдегід або мурашину кислоту.

Каталізатори широко використовують у виробництві аміаку, сірчаної, азотної, оцтової кислот, каучуку, в процесах крекінгу нафти, синтезу деяких лікарських препаратів тощо. Реакції полімеризації, гідрування і дегідрування, отримання спиртів, альдегідів, карбонових кислот з достатньою для технічних потреб швидкістю відбуваються тільки при наявності каталізаторів.

Речовини, які уповільнюють швидкість хімічних реакцій, називають інгібіторами.

Інгібітори також широко використовують в техніці. Їх назва пов'язана з тим хімічним або біохімічним процесом, який вони сповільнюють. Зокрема, речовини, які зменшують швидкість корозії металу, називають інгібіторами корозії, А речовини, які гальмують будь-які процеси окислення різних субстратів молекулярним киснем, - антиоксидантами.

Каталізатори оцінюють за певними критеріями, серед яких до найбільш важливим належать: активність, специфічність, стійкість до старіння і отруєнь.

 Активність визначають по відношенню швидкостей каталітичної і некаталітична реакцій. Каталізатор тим активніше, чим більше він знижує величину енергії активації реакції.

 Специфічність (вибірковість) полягає в здатності каталізатора збільшувати швидкість тільки однієї реакції.

На активність каталізаторів значно впливають домішки. Одні з них можуть посилювати, а інші - сповільнювати дію каталізаторів. Речовини, які самі не мають каталітичних властивостей, але підсилюють дію каталізаторів, називають промоторами, або активаторами.

Відомо також негативну дію деяких хімічних речовин на активність каталізаторів, так званих каталітичних отрут. Ці сполуки частково, або повністю знижують активність каталізаторів.

Одним з важливих видів каталітичних процесів є ферментний каталіз, Який відбувається під дією каталізаторів білкової природи: так званих ферментів, або ензимів.

Ферменти як біологічні каталізатори

Всі хімічні процеси в умовах фізіологічної середовища організму (гідроліз, протолізу, фосфорелірованія, комплексоутворення, окислювально-відновні реакції) можуть відбуватися тільки за участю каталізаторів, які називають ферментами, або ензимами.

 Ферменти - це речовини білкової природи, які виробляються клітинами живих організмів і значно збільшують швидкість біохімічних процесів.

 Зараз відомо більше 1800 ферментів, з яких багато виділено в чистому кристалічному вигляді. Вважають, що в клітці міститься близько 10 тис. Молекул різних ферментів, які прискорюють понад 2 тис. Реакцій. Четверта частина вивчених в даний час ферментів містять іони різних металів і тому їх називають металлоферментов.

І ферменти, і неорганічні каталізатори підкоряються загальним законам каталізу і характеризуються рядом загальних ознак, тобто вони:

каталізують тільки ті реакції, які є енергетично можливими;

не змінюють напрямки ходу реакцій;

зменшують енергію активації реакцій, тим самим прискорюючи їх;

не витрачаються в процесі реакції.

Однак ферменти характеризуються і особливими ознаками, які дають можливість відрізнити їх від звичайних неорганічних каталізаторів. Ці відмінності пов'язані з особливостями будови ферментів, які є складними макромолекулами білкової природи.

 




 ОСНОВИ ХІМІЧНОЇ термодинаміки |  І БІОЕНЕРГЕТИКИ. |  У хімічній термодинаміці використовують такі поняття. |  ПЕРШИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ. |  Термохимические рівняння. |  закони термохімії |  Другий закон термодинаміки |  ентропія |  термодинамічні потенціали |  Організм є відкритою системою, яка безперервно обмінюється з |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати