文档介绍：第九章催化作用
第一节催化作用
催化剂:化学反应体系中加入的少量,能改变化学反应速率,本身在反应前后未消耗的物质。
正催化剂:增加反应速率的催化剂;
负催化剂:减小反应速率的催化剂;
加速反应的称为催化剂;降低反应速率的称为阻化剂
催化作用:由催化剂引起的催化速度改变的现象
催化反应:有催化剂参与的反应
均相催化:催化剂与反应物处于同一相态
多相催化:催化剂与反应系统处于不同相态
催化机理:没有催化剂时,反应克服的能峰E;有催化剂加入,反应途径改变,需克服较小的能峰E1,E2,反应速率改变
催化作用基本特征:
催化剂不改变反应的平衡规律(方向和限度)
热力学上不能实现的反应不会因为加入催化剂而能够进行
催化剂对反应加速作用有选择性不同
催化剂可以催化不同反应;相同反应物可以通过催化剂的选择实现得到不同产物的目的
催化剂参与化学反应过程,改变原反应途径,从而降低活化能
降低活化能是影响反应速度的主要原因
固体催化剂的活性及其影响因素
催化剂活性:催化剂催化能力的大小,以催化反应的速率常数来衡量。
比活性:用单位面积上的反应速率常数表示固体催化剂的活性,称为比活性。
影响催化剂活性的因素
比表面积
助催化剂:单独加入反应系统,催化作用或活性很小,但与主催化剂一同加入时,能大大提高催化剂的活性,增强主催化剂的选择性和稳定性,并延长催化剂的使用寿命。
催化剂载体:催化剂的分散剂,胶黏剂,或者支持物。
催化剂中毒:催化剂的活性因系统中少量杂质的加入而严重降低或完全失去的现象,称为催化剂中毒。
永久性中毒暂时性中毒
催化剂的制备方法
第二节催化反应
均相催化反应:反应物与催化剂同一相的催化反应
气相催化反应
液相催化反应
酸碱催化反应
络合催化反应
均相催化反应的优点:催化剂、反应物充分接触,具有高度活性和选择性,散热快,工艺简单。
缺点:催化剂回收困难,不利于连续操作。
非均相催化反应:反应物与催化剂在不同相的催化反应
催化剂多为固体,反应物为气体或液体
非均相催化反应的步骤:
1)外扩散 2)内扩散
3)反应物分子吸附在催化剂表面
4)反应物分子在催化剂表面进行反应,生成产物
5)产物从催化剂表面解析
6)内扩散
7)外扩散
反应速率控制步骤
酶催化反应
酶催化反应的特点
1)反应高度专一(选择性强)
2)催化活性高
3)反应条件温和