Понятие о пределах воспламенения и взрыва. 3 предела взрыва. Основные признаки катализа. Свойства катализатора, страница 2

Билет58.Общий и специфич. кислотно-основ.катализ.К кисл.-основ. кат-зу отн-ся пр-сы изомеризации,гидратации и дегидратации,гидолиза,этерификации и др. При бимол-ной гетерогенной катал-кой р-ции 1 из частиц явл-ся акцептором (электрофил), другая – донором (нуклеофил) пары электронов. Чем более ярко выражены св-ва электрофильности и нуклеофильности, тем выше скорость р-ции.В завис-ти от природы частиц, выступающих в качестве К., реакции кислотно-основного типа делятся на: 1. специфический кислотный катализ, включает реакции, катализируемые только ионами водорода (гидроксония). 2. специфический основный катализ, включает реакции, катализируемые ионами гидроксила. 3. общий кислотно-основной катализ, включает реакции, катализируемые любыми кислотами и основаниями Бренстеда. 4. электрофильно-нуклеофильный катализ, включает реакции, катализируемые акцепторами или донорами электронных пар.В общ случае скор. х.р.,проводимой в р-ре (вод. или невод) может повыш-ся под воздействием Н⁺,ОН^-,Ме⁺,А^-.МА(соль),к-ты,основания.Урав-е кинетики для р-ции  представ-ся: .Первый член отражает некатал-кое превращ-е в-ва.Для выявл-я влияния кажд.компонента на скор х.р. проводят раздельно в кисл.ср.,в р-ре соли и в р-ре основ.Для каждого компоненте состав-ют соответ. ур-е р-ции: ; ; . Если кат.р-ции проводятся в р-рах с неидеальными св-вами,то вместо конц примен-ся актив-ти,причём скор. х.р. в завис-ти от ионной силы р-ра будет изменяться по слож.з-ну.Каталит.актив-ть слаб.к-ты может повыш-ся солями этой к-ты.Такой эффект наз-ся вторичным солевым эф-том.Нейтральные соли могут изменять каталит.действие к-ты за счёт изменения ион.силы р-ра и степени сольватации м-л и ионов в р-ре.Под воздействием м-л нейтр.соли скор.х.р. может увел-ся,умен-ся или остав-ся неизмен.При р-ции гидролиза нейтр.соли не влияют на скор.х.р.: lgk_э=lgk₀.Для р-ции лигандного обмена скор.х.р. повыш-ся lgk_э=lgk₀+4√j.Для р-ции окис-я брома скор.умен-ся lgk_э=lgk₀-√j,где k_э,k₀-константы скор в присут-вии соли и в её отсут-вии.k₀=к₁К_с-произвед-етистин.константы скор. И конст. Ав-сия;j-ион.сила р-ра.Изменение скор.х.р. в р-ре под действием к-ты и нейтр.соли за счёт изменения ион.силы р-ра наз-ют первич.солевым эф-том(прибавление нейтр.соли,не имеющей общего иона с катал-щей р-цию к-той).

Билет59.Катализ КС переходных металлов и ферментатив.катализ.В кач-ве К примен-ся КС катионов переход.Ме(Vlll гр. Fe,Co,Ni,Ru,Pd и др).Сущ-ть каталит.действия заключ-ся в том,что ионы Ме с d-электрон. конфигурацией d⁶-d¹⁰ могут взаим-ть с др.м-ми,выступая,как акцепторы и доноры электронов.Ионы перех.Ме могут взаим-ть с несколькими лигандами.Число лигандов завис.от строения лиганда и электрон.конфигурации иона Ме.В р-ции А₁+А₂→А₃+А₄,катал-емой комплексными К,м-лы реагентов выступают как лиганды по отнош. к иону Ме. Хим.взаим-вие м\у м-ми А₁ и А₂,координир-ми около центр.иона Ме ,облегчается благодаря поляризации м-л,понижению энергии отдельных связей и повыш.вер-ти оптимального расположения реагир.м-л.Центр.ион Ме явл-ся мостиком,облегчающим электрон. переходы м\у реагир. м-ми.Катал.актив-ть иона Ме зависит от энергии связи иона с участниками р-ции.Если эн.св. М-L велика или мала,то ион Ме прояв-ет слаб.каталит.актив-ть.В 1-ом случ.  м-лы так прочно соед-ся с ионом Ме,что блокируют его и выводят из р-ции.При низ.энергии связи реагир.м-лы не смогут вытеснить из КС др. присут-щие в р-ре лиганды,при к-ром энергетич.возмущение м-л,вошедших в состав КС,недостаточно.Являясь донорами или акцепторами элек-нов,одни лиганды могут сущ-но влиять на распред-е электрон.плотности в др.реагир.м-лах,вошедших вместе с ними в состав КС,и изменять эн-ю отдел.связей.Эти св-ва лигандов и ионов Ме дают возможность регулир-я каталит.актив-ти ионов введением в коорд.сферу лигандов определ-го строения.Лиганды,повыш-щие катал.акт-ть иона Ме в дан.р-ции,наз. активаторами,пониж-щие-ингибиторами.Координационно-насыщенные КС не явл-ся актив.К.Ферменты-белки,вход.в состав клеток и тканей,кат-щие х.р.,протек-щие в орг-ме.Они отлич-ся высок. каталит.актив-тью,специфич-тью,избират-тью.Ф.к.-явление более сложное и высокоорганиз-ное,чем обыч катализ.Высок. организ-ть пр-сов ф.к. опред-ся особ-тью хим.взаим-вия в орг-ме,вызываемой сочетанием актив.центра ферм-та и субстрата.В актив.катал.центр входят группы,к-рые могут ориентир-ть м-лы субстрата в опред-ном положении по отнош. к актив.ц. Актив.ц. ф-та имеют строго опред-ную струк-ру.Они сод-т актив.гр.-доноры или акцепторы электронов.Многие в-ва оказ-ют на ф-ты активир. и ингибир. действие(ионы тяж.Ме отравляют почти все ф-ты).Каталит.актив-ть ф-тов проходит ч\з максимум при измен. рН.В сильнокисл. и сильнощел.средах ф-ты теряют катал.актив. вследствие денатурации белка.В обл.0-40ºС скор.р-ций,кат-мых ф-тами,при повыш-нии тем-ры возрастает в соот-вии с ур.Аррениуса.При тем-рах 60-70ºС белки денатурируются и полностью теряют катал.актив-ть.