Механизмът на действие на катализаторите

Единна теория на катализа все още не. Обаче, наличните експериментални данни води до заключението, че катализаторът е в състояние да влезе в междинно съединение (активен комплекс). Това намалява енергията активиране и се ускорява както напред и назад реакции. Важно е да се разбере, че катализаторът не може да предизвика този процес е термодинамично невъзможно. Освен това, катализаторът не превключва химическата равновесие, но само ускори постижение.

Фактът, че катализаторът участва в химическа реакция, да речем, например, че състоянието на катализатора по време на реакцията може да варира значително. Така, манганов диоксид, микрокристална катализира разлагането на калиев хлорат, след реакцията се превръща в фин прах. По принцип тази промяна в степента на дисперсия може да повлияе каталитичната активност, но в по-малка степен.

Ето защо, в рамките на катализатора по време на реакцията на неизменност означава постоянството на неговото количество и химичен състав преди и след реакцията.

Много от реакциите ясно се различават каталитичен природа в газова фаза. Това са, по-специално, процеси, които катализатор е молекулен йод. Например, скоростта на реакцията на разлагане на диетилетер

в присъствието на йод, се увеличава в сравнение с не-каталитична пиролиза на приблизително 10 000 пъти. В този случай, това се дължи на промяна в механизма реакция. Основният процес е разцепването на етер молекулата и под действието на йод в образуването като междинни йодоетан, йодоводород и ацеталдехид:

Средни процеси водят до образуването на реакционни продукти, са образуването на етан с регенериране катализатор:

и разпадането на ацеталдехид:

В сравнение с некаталитична реакция (E * = 216.73 кДж / мол) в енергията на каталитична реакция активиране се редуцира до 74,475 кДж / мол.

Хомогенно-каталитични реакции особено често срещани по време на процеси в течна фаза. В повечето случаи е необходимо да се срещне с киселина-основа катализа. Тези процеси се ускоряват от водороден йон естерификация и реакции на хидролиза на естери, захароза инверсия и м. P. (киселинна катализа). И в тези реакции като катализатор (H + йони) е формално редуцира до намаляване на енергията на активиране. В някои случаи, киселина-база катализатор катализа са йони ОН -. понякога неразложена молекули слаби киселини и основи. Като цяло, може да се каже, че алкално-киселинното катализа протолитично основава на взаимодействие между катализатора и реагентите, обикновено не притежават изразено киселинни или основни свойства. За реакции, които се извършват на механизма на киселина-основа катализа, характеризиращ се с това, че те не са придружени от разкъсване на електронни двойки в реагентите. За хомогенна катализа включва смилане и течна храна в стомаха под действието на стомашния сок.

S.Arreniusom е установено, че каталитичното действие на киселина може да бъде засилено чрез прибавянето към реакционната смес се неутрални соли, които нямат общ анион с киселината (първичен физиологичен ефект) или с такива общи аниони (средно сол ефект). Естеството на ефекта на сол е все още неясно.