Gomogen kataliz va uni borish mexanizmi

Gomogen kataliz va uni borish mexanizmi Reja: 1. Kislota - asos katalizi. 2. Katalizatorli reaksiyalarni borish mexanizmi. 3. Reaksiyalarning aktivlanish energiyasi. Reagent va katalizator bir xil agregat holatida bo'lgan kataliz gamogen kataliz deyiladi. Efirlarni gidrolizi, efirlanish, alkillash, suyuq fazada olefinlarni polimerlanishi gamogen katalizga misol bo'ladi. a) efirlanish: spirt + kislota efir + N2O 2S2N5ON + H2SO4 C2H5 - 0 - C2H5 + H2O + H2SO4 C2H5OH + HOSO3H ↔ C2H5OSO3H + H2O etilsulfat kislota S2H5OSO3H + C2H5OH ↔ C2H5 - 0 - C2H5 + H2SO4 dietil efir b) efirlarni gidrolizlanishi: S2N5O - C2H5 + HOSO3H C2H5 - 0 - SO3H + S2H5ON etilsulfat kislota v) olefinlarni alkillash: SN3 - SN - SN3 SN3 SN3 SN3 | + | | SN3 SN3 S = SN2 SN3 -S -SN2 -S - SN3 izobutan izobutilen | | SN3 N g) olefinlarni polimerlash: CH3 H2SO4 | (izobutilen) nCH2 -C=CH2 [-CH2 -C-]n (poliizobutilen) | | CH3 CH3 Gamogen katalizni sababini (mexanizmini), katalizning kimyoviy nazariyasi bilan tushuntiriladi. Bu nazariya oraliq birikmalar nazariyasi deb ham aytiladi. Bu nazariyaga muvofiq, gamogen katalizda jarayonning tezlanishiga asosiy sabab aktivlanish energiyasini bo'linishidir (parchalanishidar). 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. Metall (M) katalizatorlar ishtirokida ammiakni parchalash uchun quyidagi mexanizm taklif qilingan: NH3 + M = 3H + MN E1 MN = M + N E2 E = E1 + E2 + + En NH3 + M = 3H + MN En NH3 3H + N E Haqiqatdan, bu reaksiyada metall nitrid (MN) oraliq modda (birikma) hosil bo'lganligi tajribada tasdiqlangan. Maydalangan Cu, Pd, Fe, Co, Ni, Ag metallari (N2 + O2) aralashmasini suvga aylanish reaksiyasida katalizator bo'la oladi. Lekin bu metallarda katalizatorlik xossasi faqat ularni oksidlari, vodorod bilan qaytarilishi mumkin bo'lgan temperaturadan yuqori temperaturada namoyon bo'ladi. Bu kuzatishlardan (N2 + O2) aralashmaning metall katalizatorlar ishtirokida suv hosil qilish reaksiyasi birin-ketin boradigan oksidlanish - qaytarilish reaksiyalardan iborat degan xulosa chiqarilgan. Metafosfit kislotaning kaliy persulfat bilan oksidlanish reaksiyasida NJ - kislotasi katalizator vazifasini bajaradi. Bu reaksiya katalizator mavjudligida quyidagi bosqichlar bilan boradi: HJ 2N2RO3+K2S2O8+2H2O = 2H3PO4+K2SO4+H2SO4 (a) Ea K2S2O8+2HI = I2+H2SO4+K2S (b) Yeb I2+H2PO3+2H2O = 2HI+H3PO4 (v) Yev Bu birin-ketin boradigan (b, v) reaksiyalardan, har qaysisi - (a) reaksiya aktivlanish energiyasidan kichik bo'ladi. Yea = Yeb + Yev: Shunga ko'ra, (b, v) reaksiyalar umumiy (a) reaksiyaga nisbatan tez boradi. ...