Xvi-bob. Amaliy mashg’ulotlar

XVI-BOB. AMALIY MASHG’ULOTLAR


16.1. Gomogen katalizga oid hisoblash
Reagent va katalizator bir xil agregat holatida bo’lgan kataliz gomogen kataliz deyiladi.
Efirlarni gidrolizi, efirlanish, alkillash, suyuq fazada olefinlarni polimerlanishi gomogen katalizga misol bo’ladi.
a) efirlanish:
spirt + kislota  efir + H₂O
2C₂H₅OH + H₂SO₄  C₂H₅ – O – C₂H₅ + H₂­O + H₂SO₄
C₂H₅OH + HOSO₃H ↔ C₂H₅OSO₃H + H₂O
^{etilsulfat kislota}
C₂H₅OSO₃H + C₂H₅OH ↔ C₂H₅ – O – C₂H₅ + H₂SO₄
^{dietil efir}
b) efirlarni gidrolizlanishi:
C₂H₅-O – C₂H₅ + HOSO₃H C₂H₅ – O – SO₃H + C₂H₅OH
^{etilsul’fat kislota}
v) olefinlarni alkillash:
CH₃ – CH – CH₃ CH₃ CH₃ CH₃
| + | |
CH₃ CH₃  C = CH₂ CH₃ –C –CH₂ –C – CH₃
^{izobutan izobutilen} | |
CH₃ H
g) olefinlarni polimerlash:
CH₃
|
nCH₃ –C = CH₂ [-CH₂ –C–]_n
| |
CH₃ CH₃
^{Izobutilen poliizobutilen}
Gomogen katalizni sababini (mexanizmini), katalizning kimyoviy nazariyasi bilan tushuntiriladi. Bu nazariya oraliq birikmalar nazariyasi deb ham aytiladi. Bu nazariyaga muvofiq, gomogen katalizda jarayonning tezlanishiga asosiy sabab aktivlanish energiyasini bo’linishidir (parchalanishidir). Jarayon birin-ketin boradigan qator reaksiyalardan iborat bo’lib, bunda beqaror bir nechta oraliq moddalar hosil bo’ladi. Bu oraliq moddalarni hamma vaqt ajratib olib bo’lmasa ham, ularni borligini turli usullar bilan aniqlash mumkin. Faraz qilaylik:
a) A + B = C reaksiyasi K katalizator ishtirokida boradigan bo’lsin, bu reaksiya quyidagi bosqichlar bilan boradi.
A + B = C
A + K = AK
b) Bu AK oraliq birikma ikkinchi komponent bilan aktiv kompleks hosil qiladi:
AK + B = (AB)* K
v) Aktiv kompleks parchalanib mahsulotni hosil qiladi:
(AB)* K = K + C
Agar katalizator ishtirokisiz hosil bo’lgan aktiv kompleks, katalizator mavjudligida hosil bo’lgan aktiv kompleksga o’tganda issiqlik ajralsa, ya’ni,
(A + B) = (AB)* + K = (AB)* K + Q
ekzotermik bo`lsa, katalizator mavjudligida aktivlanish energiyasi -E ga kamayadi endotermik bo’lsa + E ga oshadi.