Классификация и виды катализа

Адсорбционные теории катализа

Эти теории относятся к числу физических теорий катализа.

Фарадей считал, что каталитическая реакция протекает в адсорбционном слое на поверхности катализатора. Он пола-гал, что ускорение достигается за счёт концентрирования вещества в этом слое.

Причина значительного увеличения скорости реакции в при­сутствии катализатора объясняется в современных вари-антах теории разрыхляющим действием катализатора на свя-зи в реагентах.

Активированные молекулы с разрыхленными связями ад-сорбируются легче и обладают теплотой адсорбции большей, чем молекулы исходных и образующихся веществ, то есть ка-тализатор снижает энергию активации и тем самым ускоряет каталитическую реакцию.

Цепная теория катализа

относится к гетерогенному катализу.

Причиной ускорения каталитических процессов является цепной механизм реакции, который зарождается на поверх-ности катализатора благодаря его радикальному характеру, при этом катализатор рассматривается как полирадикал, даю-щий начало цепным превращениям.

 

А + В  С 

 

K + A  A + K

 

A + B + K  C + K

 

где K – катализатор-полирадикал. 

Мультиплетная теория катализа

Относится к гетерогенному катализу.

В основе этой теории лежит принцип геометрического со-ответствия, согласно которому на поверхности катализатора можно выделить адсорбционный комплекс «мультиплет» – группы атомов, соприкасающихся с реагирующими молеку-лами.

Чётких представлений о природе промежуточного мульти-плетного комплекса нет.

При структурном соответствии его рассматривают как ак-тивный комплекс, а при энергетическом соответствии – про-межуточное поверхностное соединение, представляющее со-бой адсорбированные атомы или частицы, получающиеся при разрыве химической связи в реагентах.

Мультиплетная теория катализа

Важным моментом теории является одновременная ад-сорбция всех реагентов, образующих мультиплетный комп-лекс, на группе активных центров катализатора – на так на-зываемом мультиплете.