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    催化作用
    作者:http://www.jp-iblis.com/ 發布于:2013-10-11 19:50:44 點擊量:

    能夠加速化學反應速率或改變化學反應方向,而其本身的化學性質和數量在反應前 后沒有改變的物質稱為催化劑或觸媒。催化劑在化學反應過程中所起的加速作用稱為催 化作用。若催化劑和反應物處于同一相時,稱均相催化;當催化劑與反應物處在不同相時,稱多相催化。對于氣態污染物的催化凈化而言,催化劑通常是固體,因而屬于氣固相催化反應。

    由反應動力學可知,化學反應的進行需要一定的活化能,而活化能的大小直接影響 反應速率的快慢,反應速率與活化能之間的關系可用阿雷尼烏斯方程表示:

    k = kQexp(-E/RT) (1-1)

    式中:k反應速率常數;

    K——頻率因子;

    E-活化能,J/mol;

    R——氣體常數,8.314J/ (moK);

    T——反應溫度,K。

    顯然,反應速率是隨活化能的降低呈指數規律加快的。實驗表明,催化劑加速反應 速率正是通過降低活化能來實現的。

    例如,對反應A + B^>Cf在無催化劑時是經過中間活性絡合物[ABf而生成C:

    A + B——>[AB]* ——>C (1-2)

    由于有催化劑的加入,變成另一途徑:

    A + B + 2K——>[AK]* + [BK]* ——>[CK]* + K——>C + 2K (1-3)

    其中,K表示催化劑,[AK]、[BK]、[CK]表示活性絡合物。

    由圖1-2可以看出,催化劑的加入使化學反應沿著新的途徑進行。新的反應歷程往往 包括一系列的基元反應,而在每個基元反應中,由于反應分子與催化劑生成了不穩定的 活性絡合物,反應分子的化學鍵發生松弛,使其活化能大大低于原反應活化能,化學反 應速率明顯加快,而催化劑分子結構在反應前后并沒有發生變化。

    催化作用

    1-2反應途徑

    催化劑的作用除了能加快化學反應速率外,還具有以下兩個特征

    1)催化劑只能縮短反應達到平衡的時間,而不能使平衡移動,更不能使熱力學上不可能發生的反應發生。

    2)催化作用具有特殊的選擇性。對同種催化劑而言,在不同的化學反應中可表現出 明顯不同的活性;而對于相同的反應來說,選擇不同的催化劑可以得到不同的產物。

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