Ximiyalıq reakciyalar kinetikası Reje

KATALIZ
Reje:

1. 
   Kataliz. Katalizator
   
2. 
   Gomogen hám geterogen kataliz
   
3. 
   Katalizatordıń saylandi tásiri.
   
4. 
   Katalizatordıń tásir etıw mexanizmi.
   

Házirgi zaman ximiya sanaatında, ximiya laboratoriyalarda sintezlenetuǵın orgeniqalıq birikpelerdiń derlik kópshilıǵı katalizatorlar katarina ketedi. Tábiyattaǵı barlıq orgeniqalıq zatlardı katalizatorlardıń qatnasında sintezleydi. Bunday katalizatorlar biokatalizatorlar dep ataladı.

Endi katalizatorlar degenimiz ne
Katalizatorlar dep ximiyalıq reakciyanıń tezlıǵın ózgertetuǵın reakciyanıń aralıq aktiv kompleks birikpesin payda etetuǵın hámreakciya sońında dáslepki qálpine keletuǵın zatlarǵa aytıladı.
Katalizatorlar ximiyalıq reakciya waqtında reakciyaǵa kirisetuǵın zatlar menen bir faza payda etse, bunday kataliz gomogen kataliz dep, al reakciyalıq ortalıqta óz aldına faza payda etse geterogen kataliz dep ataladı.
Gomogen katalizde kollanilatuǵın suyik, erigish katalizatorlar tábiyatta bolıp ótetuǵın ximiyalıq protsesslerde ayriksha orin tutadı. Bul katalizatorlardıń áhmiyetli ximiya sanaatında da júdá úlken. sebebi gomogen kataliz jumsak shárayatta bolıp ótedi.
Geterogen kataliz de házirgi waqıtta laboratoriyalıq praktikada, sanaatta da júdá kóp kollaniladı. Endi bul gomogen hámgeterogen katalizlerge kiskasha toktap óteyik.
Gomogen katalizge sizlerge belgili bolǵan -SO₂ niń okisleniwiniń mısalında kórip óteyik. SO₂-niń SO₃ ke deyin okisleniwi azot okisiniń qatnasında bolıp ótedi. NO₂--->NO -deyin qálpine kelip sońınan hawanıń qatnasında kaytadan NO₂-ge deyin okislenedi.
Orgeniqalıq sintez de ayırım birikpeler gomogen katalizator hizmetin atkaradı. Buǵan acetal`degidtiń metan hámuglerod okisine tarkalıwi reakciyası mısal bola aladı. Reakciya iod parları katalizatorlar qatnasında bolıp ótedi. Bul reakciyanıń aktivizaciya energiyası iod parlarınıń qatnasısiz 5180S ta 45500 kkal kurasa iod parları qatnasında bul aktivizaciya energiyası 38500 kaloriyaǵa deyin tómen túsedi hámreakciya tezlıǵıniń konstantası shama menen 10.000 esege artadı. Reakciya eki baskishta ótedi.
1. CH₃CHO+I₂----->CH₃I+HI+CO
2. CH₃I+HI----> CH₄+I₂
Gomogen katalizde jáne bir mısallardıń birewi bolıp qanttiń fermentler qatnasında spirtke aynalıw reakciyası esaplanadı. Bul reakciya mexanizmi júdá quramalı bolıp, reakciya sońında tómendegi zatlar payda boladı:
C₆H₁₂O₆----->2C₂H₅OH+2CO₂
Geterogen kataliz, bul reakciyalarda katalizator katti zat bolıp reakciyaǵa kirisetuǵın zatlardan óz aldına bólek faza bolıwı menen ayirilip turadı. Bul reakciyalarda protsess katalizatorlardıń betinde bolıp ótedi. Sonliktan katalizatorlardıń betiniń qásiyetleri salıstirma beti, ximiyalıq qurami hámstrukturası katalizatordıń aktivlıǵıne úlken tásir jasaydi. Katalizatordıń betinde aktiv oraylardıń bolıwı hámol oraylardıń kóp yamasa az bolıwı katalizatorlardıń aktivlıǵıniń ólshemi bolıp seaplanadı. Usi aktiv oraylar kanshelli kóp bolsa katalizatorlar sonshelli aktiv boladı.
Katalizatordıń ximiyalıq reakciyasınıń baslanıwina, reakciyanıń tezlıǵıne tásiri, onıń reakciyaǵa kirisetuǵın zatlar menen ximiyalıq óz-ara tásir etisiwi nátiyjesinde boladı. Sonliktan katalizator tańlap alınǵanda, sonday etip tańlap alıwi kerek, katalizator reakciyaǵa kirisiwshi zatlar menen bekkem birikpeler payda etpewi kerek, sebebireakciya katalizatordıń betinde bolıp ótıwi sebepli, katalizator beti payda bolıp atırǵan zattıń bekkem katlami menen kaplanıp, katalizator tez óz qábiletin joǵaltadı. Sonliktan katalizator reakciyaǵa kirisetuǵın zatlar menen tez buzilatuǵın, turaksiz birikpeler payda etıwi kerek.
Katalizatorlar ayırım waqıtları spetsifikalıq yamasa saylandı túrde reakciyaǵa tásir etedi. Bul spetsifikalıq tásir etıw sonnan ibarat boladı, katalizator júrip ótıwi menen bolǵan reakciyalardıń birewiniń tezlıǵın arttırıp, ekinshi reakciyaǵa tásir etpewi múmkin. Mısalı: etil spirtiniń degidrotaciyasın kóogenimizde alyuminiy okisiniń qatnasında tómendegi reakciya ketse:
Al₂O₃
C₂H₅OH-------->C₂H₄+H₂O
al H₂SO₄ yamasa fosfor kislotasınıń qatnasında efir payda boladı.
2C₂H₅OH------>(C₂H₅)₂O+H₂O
Usi spirttiń puwin mis yamasa nikel` katalizatorları qatnasında trubkadan ótkersek sirke al`degidi payda boladı.
C₂H₅OH------->CH₃CHO+H₂O
Geterogen katalizde katalizator aktivliktiń eń joqarı dárejesin kórsetıw ushın birinshiden, ol úlken salıstirmalı betke iye bolıwı yaǵniy katalizator joqarı gewekli strukturaǵa iye bolıwı yamasa júdá joqarı dispers jaǵdayda bolıwı kerek. Bunday gewekli strukturaǵa iye bolıwı ushın joqarı dárejede maydalanǵan metall katalizatorlar inerttasıwshilar betine súrtiledi. Óz gezeginde bul tasıwshilar joqarı gewek qurılısqa iye bolıwı kerek.
Katalizatordıń aktivlıǵın arttırıwdıń jáne bir jolı katalizator quramına basqa zattıń atom yamasa molekulası kirgiziledi. Bul zat katalizatorlıq qásiyetti kórsetpesten, dáslepki katalizatordıń aktivlıǵın arttıradı. Bunday qosımtalar, promotorlar dep ataladı. Mısalı:
CO+H₂O=CO₂+H₂
reakciyasında katalizator esaplanǵan temir katalizator kurılısina az muǵdarda xrom hámtoriy metalları engiziledi. Bul metallar temir katalizatorları ushın promotor esaplanadı.
Al ayırım kosimtalar bolsa, katalizatordıń aktivlıǵın arttirmastan, Oǵan keri tásir etedi yaǵniy aktivlıǵın tómenletip taslaydi. Mısalı: H₂SO₄ kislotasın óndiriwde paydalanatuǵın platına katalizatori reakciya gazları quramında mish`yak birikpeleriniń bolıwı ol katalizatorǵa júdá sezilerli bolıp, aktivlıǵıniń joǵalıwina alıp keledi. NH₃-óndirisinde platına katalizatoriniń aktivlıǵı PH₃, H₂S yamasa acetilen kosimtası bolsa 30 ese derlik kemeyip ketedi. Bul jaǵday katalizatordıń uwlanıwi dep, al bunday zatlar katalizatorlardıń uwi dep ataladı. Bul uwlardıń katalizatorlardı záhárlewi, olar katalizatorlardıń betleriniń eń aktiv orayları, bólekshelerinde adsorbciyalanıp olardı isten shıǵaradı.
Katalizatordıń aktivlıǵıniń páseyiwi tek olardıń uwlanıwi tásirinen emes, al olardıń toziwi nátiyjesinde de boladı. Bul protsess katalizatorlar betlerinde joqarı temperaturada reakciya produktalarınıń kristallanıwi, kaspaklar payda etıwi sebebinen kelip shıǵadı.