Gomogen va geterogen kataliz nazariyalari

---

GOMOGEN VA GETEROGEN KATALIZ NAZARIYALARI 
seminarning maqsadi: Kataliz va katalizatorlarlar 
to„g„risida umumiy tushunchalarni hamda katalitik 
reaksiyalarning mehanizmlarini o„zlashtirish 
NAZARIY QISM 
“Kataliz” atamasi fanga 1836 yilda Berselius tomonidan kiritilgan. Turli 
moddalar ta‟sirida reaksiya tezligini oshirishni kataliz deb atashdi. Katalitik 
reaksiyalar tabiatda juda keng tarqalgan bo„lib, kimyoviy texnologiyada va hayotda 
katta ahamiyatga ega. Buning isboti sifatida tirik organizmlarda boruvchi barcha 
biokimyoviy jarayonlarning tezligi alohida biologik katalizatorlar – fermentlar bilan 
boshqarilishini misol qilishimiz mumkin. Ko„p kimyoviy ishlab chiqarishlarda ham 
katalitik jarayonlardan foydalaniladi. Avval oddiy deb hisoblangan ko„pgina 
reaksiyalar aslida ta‟sirlashayotgan moddalarning tarkibida bo„lgan katali- 
zatorlarning kam miqdori bilan tezlashtiriladi. Ko„p hollarda kimyoviy reaksiyalar 
reaksion aralashmaning tarkibida juda kam miqdorda bo„lgan suv bilan 
tezlashtirilishi aniqlangan. Ayrim hollarda reaksiya olib borilayotgan idishning o„zi 
katalizator vazifasini bajarishi mumkin. Katalitik jarayonlar qator o„ziga xos 
xususiyatlarga ega. Ulardan biri katalizator miqdori bilan substrat orasida 
stexiometrik nisbatlarning mavjud emasligi. Jarayon davomida katalizator 
sarflanmaydi va kimyoviy jihatdan o„zgarmaydi. Lekin amalda turli yonaki 
jarayonlarning borishi tufayli katalizator, albatta, sarflanadi. 
Katalizator qator reaksiyalarning muvozanat konstantasiga ta‟sir qilmasligini 
termodinamik nuqtai nazardan ko„rsatish mumkin. Katalizator yangi reaksiyalarni 
keltirib chiqarmaydi, u faqat termodinamik jihatdan ruxsat etilgan reaksiyalarning 
tezligini oshiradi va sistemaning muvozanat holatiga yetish uchun talab qilingan 
vaqtni kamaytiradi. Katalizator ishtirokida reaksiyaning tezlik konstantasi ortadi, 
muvozanat konstantasi esa, o„zgarmaydi. Demak katalizator to„g„ri va teskari 
reaksiyalarni bir xil tezlashtiradi. 
Katalizatorlarning yana bir o„ziga xosligi ularning tanlovchanligi bilan 
bog„liq. Universal katalizatorlar mavjud emas, har bir reaksiya uchun o„zining 

---

maxsus katalizatori talab qilinadi. Kataliz to„g„risidagi ta‟limotning asoschilaridan 
biri Ostvald aytganidek, katalizator ta‟sirlashayotgan moddalarga xuddi kalit qulfga 
tushgandek mos kelishi kerak. Hozirgi vaqtgacha u yoki bu jarayonda qanday 
moddani samarali katalizator sifatida ishlatish mumkinligini avvaldan aytish 
mumkin emas. Bu masala hozir ham empirik ravishda yechiladi va ma‟lum bir 
reaksiya uchun optimal bo„lgan katalizatorni tanlash ko„p vaqtni talab qiladi. 
Masalan, ammiakni sintezi uchun katalizator qidirilganda 20 mingdan ko„proq 
moddalar sinab ko„rilgan va katalizator sifatida tanlangan temir eng samarali 
ekanligini hozir ham ta‟kidlab bo„lmaydi. Aksincha, texnikada qo„llanilayotgan 
katalizatorlar mukammallikdan juda uzoqdir. Sintetik katalizatorlar bilan 
fermentlarning katalitik xossalarini solishti-rishning o„zigina shunday xulosaga olib 
keladi, chunki fermentlarning xossalari tabiatning uzoq vaqt evolyusiyasi jarayonida 
mukammalashgani uchun, ularning katalitik faolligi mineral katalizatorlarning 
faolligidan o„n ming martagacha ortiqdir. 
Sun‟iy tayyorlangan katalizatorlarning faolligi yetarli darajada bo„lmaganligi 
sababli, ko„p reaksiyalarni yuqori haroratlarda olib borishga to„g„ri keladi, bu esa 
texnologik jarayonlarni qiyinlashtiradi va ishlab chiqarish xarajatlarini oshiradi. 
Termodinamik hisoblarning ko„rsatishicha, elementlardan ammiakni sintez qilish 
xona haroratida borishi mumkin. Ammo ushbu reaksiyani quyi haroratlarda yetarli 
darajada tezlashtiruvchi katalizator hozirgacha topilmagan. Shu sababli ammiak