Механизм действия катализаторов может быть самым разнообразным и, как правило, очень сложным. Основной гипотезой, объясняющей влияние катализатора на скорость реакции, является предположение об образовании промежуточных продуктов при взаимодействии катализатора и реагирующего вещества.

Если реакция А + В = АВ без катализатора проходит медленно, а в присутствии катализатора К быстро, то его действие объясняется тем, что катализатор реагирует с одним из исходных веществ образуя непрочное (как правило, очень реакционноспособное) промежуточное соединение АК (или ВК):

А(В) + К = АК (ВК)

Образовавшееся промежуточное соединение (например, АК) взаимодействует с другим исходным веществом В, образуя конечный продукт реакции АВ и выделяя катализатор К в первоначальном виде:

АК + В = АВ + К

Приведенная простейшая схема катализа показывает, почему частицы катализатора могут принимать участие в реакции «бесчисленное» множество раз. Правда, «бесчисленное» — только теоретически, потому что при практическом протекании реакции в системе могут оказаться вещества (даже в малых количествах), уменьшающие или полностью уничтожающие активность катализатора. Такие вещества называют каталитическими ядами, а само явление снижения активности катализатора — отравлением.

Механизм действия катализатора заключается в том, что он изменяет «путь» процесса «реагенты => продукты реакции», причем новый путь характеризуется меньшей энергией активации по сравнению с энергией активации некатализируемой реакции.

*Энергия активации - избыточная энергия пары частиц, чтобы при их соударении образовалось переходное к новым веществам состояние, так называемый активированный комплекс. В состоянии активированного комплекса старые связи в молекулах еще до конца не разрушились, а новые связи наметились, но еще не образовались. Такие комплексы существуют недолго, их распад приводит к образованию продукта реакции.

6.4 Поверхность соприкосновения реагирующих веществ

Необходимо увеличивать для повышения скорости гетерогенной реакции. Для этого твердые вещества необходимо измельчать, а также эффективно применять перемешивание реакционной смеси.

Контрольные вопросы.

В чем состоит главная задача химии?

Основанием химии является основная двуединая проблема химии. В чем она заключается?

От каких факторов зависят свойства вещества?

Запишите четыре концептуальные системы химических знаний в отношении иерархии (субординации),

Что такое скорость химической реакции?

Чем отличается скорость гомогенной и гетерогенной реакции?

Как зависит скорость реакции от концентрации реагирующих веществ? Закон действующих масс.

Как зависит скорость реакции от температуры? Правило Вант-Гоффа.

Катализ. Механизм действия катализаторов.

7. Правила выживания в химической лаборатории

􀀹 Если у вас в руках жидкое - не разлейте, порошкообразное не рассыпьте, газообразное - не выпустите наружу.

􀀹 Если Вы пользуетесь чем-либо - содержите в чистоте и порядке.

􀀹 Если включили – выключите; если открыли – закройте; если разобрали - соберите.

􀀹 Если Вы одолжили что-нибудь - верните.

􀀹 Если Вы привели что-либо в беспорядок - восстановите статус кво.

􀀹 Если Вы хотите воспользоваться чем-либо, принадлежащим другому, попросите разрешения.

􀀹 Если Вы не знаете, как это действует, не трогайте.

􀀹 Если у Вас что-то взорвалось, проверьте, остались ли вы живы.

􀀹 Если Вы не усвоили этих правил - не входите в лабораторию.