Катализдің түрлері жене маңызы

4)Гетерогенді катализ 5)Ингибитор.Таңдаушы,иондық,электронды,автокатализ 6)Катализдің қолданылуы мен маңызы III.Қорытынды IV.Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

өзгертуге болады.Бөгде заттардың аз ғана мөлшері әсерінен реакция жылдамдығы кенеттен өседі,не азаяды,ал бөгде зат реакция аяғында таза күйінде бөлініп шығады.Бұл құбылысты «катализ» деп,ал реакция жылдамдығын өзгертетін бөгде затты «катализатор «деп атайды.

Катализ құбылысы ерте заманнан белгілі,бірақ оны ғылыми түрде зерттеу өткен ғасырдың басында басталған.Катализ дейтін терминді ғылымға 1836 жылы Берцелиус енгізген.
Катализдік реакциялар табиғатта кең таралған,олардың химиялық технологияда және өмірде де маңызы өте зор.Катализатор қолдану арқылы қажетті бағытта жүргізе аламыз.

Химиялық өнеркәсіптің өте маңызды үдерістері – күкірт қышқылын алу,аммиакты синтездеу,азот қышқылын алу көптеген реакциялар катализатор қатысында жүреді.Кейбір катализаторсыз өтеді дейтін реакциялардың өзінде ыдыс қабырғасы,реакция жүретін орта (су) немесе реакция өнімі катализдік қасиет көрсетіп реакция жылдамдығын өзгертеді.

және басқа күрделі молекулалары синтезі мен олардың ыдырау үдерістері жүреді.

Бұл үдерістер биологиялық катализатордың,яғни ферменттердің қатысында өтеді.Ферменттердің катализдік активтігі химиялық катализаторлың активтігінен әлдеқайда жоғары.

Мысалы,ферменттің 1 молі бөлме температурасында 1 секундта 720 моль спирті сірке альдегидіне айналдырады,өндірісте қолданатын катализатордың 1 молі(мысалы,мыстың 1 моль атомы)

200°C температурада спирттің 0,1-1 молін ғана сірке альдегидіне айналдырады н/е 3 моль фермент 0 °C-де 1 с.ішінде сутек асқын оксидінің 200000 молін ыдыратады.

айтуынша:
«Әр құлыптың өз кілті болатындай,әр реакцияның өзіне тән катализаторы болады»
Мысалы:
Селективтілік -(кат.реакцияны белгілі бір бағытта жүргізе алатын қасиеті).
Мысалы:
Реакция аяғында таза күйінде алынуы – кат.реакцияласатын затпен ешқандай стехиометриялық қатынаста болмайды.
Реакцияның тепе-теңдік констанатсын өзгерте алмайды,тек реакцияның тепе-теңдік қалыпқа тез жетуін қамтамасыз етеді. (Kс = k1/k2)
*Катализатор әсерінен тура және кері реакция жылдамдықтары бірдей өсетінін көреміз,яғни Кс өзгермейді.

күйлеріне байланысты
оң
Гомогенді
гетерогенді
теріс
Яғни,ингибрлеу

фазада болатын үдеріс.Көбінесе,сұйық не газды ортада өтеді.

Кемшілігі:
гетерогенді катализге қарағанда аз тараған;
Артықшылығы:
реакция жүргенде катализатордың әрекеттесуші реагенттердің бірі-бірімен аса тұрақсыз аралық қосылыс түзуі, сосын оның келесімен тез әрекеттесіп қатализатордың қайта қалпына келетіні;
Ерекшелігі:
кинетикасы жағынан ерекшеленеді гетерогенді катализден.

кездегі активтену энергиясынан төмен болатынын көреміз (Ea.cat<Еa.)
Катализатор акт.эн.төмендетіп,жылдамдықты жоғарылатады;
Термодинамикалық мүмкін болатын реакцияның энергиялық тиімді жолмен жүруін қамтамасыз етеді.

үдерісті айтады.Гет.кат.түрлері:

Артықшылығы:
микрогетерогендік катализ коллоид бөлшектердің қатысуымен сұйық фазада өтеді;
Ферментік катализ үлкен маңызға ие,өсімдік және жануарлар жасушаларында жүреді,мұнда коллоидты түрде еріген белоктік бөлшектер-ферменттер тірі табиғаттағы күрдеі органикалық процесстердің жүруін тездетеді.

деген химиялық байланыстардың әлсіреуіне әкеледі.
Мысалы :
көмірқышқыл оксидін жандырғанда бөлінетін оттегі газдарында платиналық катализатордың беттік бөлігінде адсорбция жүреді.
Молекула адсорбциялық газдардың реакциясы әлсіз молекулаішілік байланыстардың бөлінуі активтендіру энергиясы аз болады, аналогиялық реакциялардың газды ортада жүргеніне қарағанда. Одан кейін түзілген молекулалардың десорбциясы катализатор бетінде орындалады.

/ Ru катализаторлары, жоғары қысымы мен температурасы
Тыңайтқыштар мен азот қышқылын өндіру үшін
Фишер-Троп химиясы
n CO + 2n H2→ (CH2) n + n H2O, сұйық отынды синтездеу
Fe / Co катализаторлары
Екінші дүниежүзілік соғыстағы ось үшін отын көзі.
Сұйықталған каталитикалық крекинг
Жоғары МВт мұнай → төмен МВт отыны, мыалға бензин.
Цеолит катализаторлары

организмдегі ферменттер активтігін, өсімдіктердің өсуін тежейтін табиғи және синтетикалық заттар.Басқаша:
Реакция жылдамдығын төмендететін заттарды ингибиторлар деп атайды. Олар реакция жолын өзгертеді бастапқы заттар интермедиат. Жүйенің активтендіру энергиясы аралық байланыстан соңғы өнім нәтижесі аса үлкен және мұндай процесс болуы мүмкін емес. Нәтижесінде интермедиат бастапқы заттардың түзілуімен айырылады.

өсіруші катализді айтады.

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

артқаратын реакция болып табылады.Тізбекті реакцияларда автокатализатор қызметін бос радикалдар атқарады.
Автокатализ реакциялар қатарына қопарылғыш заттардың кейбір бөлінгіш реакциялары,жану,полимерлеу.
Автокатализге тән нәрсе бастапқы кезде реакцияның жай жүруі индукция мерзімі деп аталаы.

Электрондық катализ –гомогенді тотығу-тотықсыздануда,реакцияларға ерітінділердегі ауыспалы тотыққыш металлдардан мыс,марганец,темір(III) иондары арқылы жеделдейтін тотығу-тотықсыздану реакциялары жатады.Мысалы, SO2 газы бар ауаны темір сульфаты ерітіндісі арқылы өткізгенде SO2 газы SO3-ке гомогенді түрде тотығады,нәтижесінде күкірт қышқылы пайда болады.Темір(III) ионының жеделдету әсері орын алады.

заттар тек иондық өткізгіштер болып табылады.Мысалы,көп қуысты тасушыларға жағылған ұшпайтын қышқылдар ,қышқыл тұздар,анион бере алатын қатты бейорганикалық заттар жатады.

үшін қолданыс табады.

Сутегі
Аммиак
Күкірт және азот қышқылдары

Органикалық заттар технологиясында катализ тотықтыру,гидридсиздендіру,гидраттау,гидратсыздандыру

Мономерлерді полимерлеп және поликонденсация жасап,жоғары молекулалық қосындыларды тікелей алу

бастапқы әрекеттесуші заттармен әрекеттесіп және тікелей активтелген комплекстің түзілуіне қатысады,энергетикалық тосқауылдың шамасын төмендетіп химиялық реакцияның жылдамдығын арттырады.

және электрохимия» ,Ә.Қ.Оспанова,Г.А.Сейілханова, II басылым,Алматы-2010,36-56 б.
3. «Физкалық химия»,Х.Қ.Оспанов,Д.Х.Қамысбаев,Е.Х.Абланова,Г.Х.Шәбікова,Алматы- 2 014.352-382 б.
4.Суреттер: интернет желісінен(https://www.google.com, http://tutmet.ru)
5. «Жалпы химиялық технология» Ж.Қ.Қайырбеков,Е.А.Әубәкіров,Ж.К.Мылтықбаева,Алматы-2009,94-125 б.