Виды и особенности катализаторов химических реакций

Химическая реакция – это процесс превращения реагентов в продукты реакции. Многие превращения в химии имеют очень долгий срок протекания, что абсолютно недопустимо для промышленности или для организма человека. Колоссальное ускорение превращений как в промышленности, так и в живых организмах, обеспечивают катализаторы химических реакций. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Что такое катализатор реакции?

Речь идет о веществе, которое способно ускорять протекание превращения многократно. Процесс в химии, протекающий в присутствии ускорителей превращений, называется катализом. Катализ характеризуется тем, что вещество, ускоряющее химический процесс, не расходует в ходе протекания последнего, а также не входит в состав конечных продуктов.

Катализ по своему результату может быть двух видов: положительный и отрицательный. Положительный катализ приводит к увеличению скорости превращения. Отрицательный катализ приводит к замедлению или прекращению протекания химического превращения. Вещества, реализующие, отрицательный катализ называются ингибиторами.

Разновидности веществ, ускоряющих химические реакции

Существуют две общепризнанных классификации веществ, которые ускоряют протекания превращений в химии. Первая основывается на агрегатном состоянии катализатора, вторая – на происхождении.

Классификация по агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию вещества каталитические соединения можно подразделить на гомогенные и гетерогенные. Гомогенные вещества, ускоряющие химическую реакцию, находятся в одной фазе с реагентами. Гетерогенные вещества, ускоряющие химическое превращение, находятся в разных фаза с реагентами (например, катализатор представлен жидкость, а реагенты – газами).

Свойства гомогенных ускорителей реакции

К данной группе соединений относятся кислоты и основания. Например, серная кислота ускоряет протекание превращение органических субстратов. Основными свойствами гомогенных соединений являются:

  • в большинстве своем жидкости;
  • образование в ходе превращения промежуточных продуктов;
  • снижение энергии активации посредством образования промежуточных продуктов.

Виды и особенности катализаторов химических реакций

Свойства гетерогенных ускорителей реакции

К данной группе соединений относятся оксиды большинства металлов (Al2O3, CaO, BaO, MgO, TiO2), а также алюмосиликаты и цеолиты. Обозначим основные свойства гетерогенных каталитических веществ:

  • являются твердыми веществами;
  • обладают развитой поверхностью;
  • разводятся на инертном носителе;
  • обладают способностью к физической адсорбции реагентов;
  • продукты превращения выделяются с поверхности катализатора посредством процесса десорбции;
  • катализ возможен благодаря диффузионным процессам.

Классификация по происхождению

По происхождению вещества, ускоряющие процесс протекания превращений в химии, подразделяются на органические и неорганические. Неорганические соединения в основном представлены тяжелыми металлами (свинец, палладий), спектр органический соединений намного шире. Основными представителями органических ускорителей превращений являются энзимы (соединения биологического происхождения). Энзимы – это катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в живых организмах. Ферменты (энзимы) имеют следующие особенности:

  • в живых организмах объединены в мультиферментные комплексы;
  • ускоряют биохимические процессы в организме в несколько десятков тысяч раз;
  • имеют высокую избирательность и специфичность (в отличие от неорганических);
  • являются простыми или сложными белками;
  • подвержены денатурации под действием денатурирующих агентов;
  • способны к ренативации (если она возможна);
  • большинство термолабильны (активность ферментов находится в прямой зависимости от колебания температур в живом организме);
  • действия ферментов может быть усилено индукторами, и ослаблено (или прекращено) ингибиторами.

Виды и особенности катализаторов химических реакций

Свойства катализаторов

Предыдущая
ХимияОписание соляной кислоты: формула, свойства и применение
Следующая
ХимияПризнаки и уравнения реакций с соляной кислотой
Помогли? Поставьте оценку, пожалуйста.
Плохо
0
Хорошо
1
Супер
0
Спринт-Олимпик.ру
Мы в ВК, подпишись на нас!

Подпишись на нашу группу в ВКонтакте, чтобы быть в курсе выхода нового материала...

Вступить
×