АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Влияние катализатора

Читайте также:
  1. III. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ РАБОТАЮЩИХ.
  2. Абсолютное изменение валового сбора под влиянием изменения структуры посевных площадей рассчитывается с помощью индексов
  3. Абсолютное изменение объема выпуска продукции под влиянием изменения численности работников рассчитывается по формулам
  4. Абсолютное изменение средней заработной платы под влиянием изменения структуры работников на предприятиях определяется по формуле
  5. Абсолютное изменение средней урожайности под влиянием изменения структуры посевных площадей рассчитывается с помощью индексов
  6. Аграрно-животноводческий комплекс и его влияние на окружающую среду
  7. Б) Влияние внутренних и внешних факторов на скорость коррозии
  8. Буферные системы, их состав и механизм действия. Расчет рН буферных систем. Буферная емкость, влияние на нее различных факторов. Биологическое значение буферных систем.
  9. Велосипедный транспорт г. Твери: состояние и потенциальное влияние на различные сферы жизни города
  10. Велосипедный транспорт г. Твери: состояние и потенциальное влияние на различные сферы жизни города
  11. Взаимное влияние политики и морали в истории.
  12. Взаимовлияние семьи и других институтов общества

Скорость окислительно-восстановительных реакций может быть существенно увеличена введением в анализируемый раствор специальных добавок – катализаторов. Роль катализатора заключается в образовании промежуточного активированного комплекса. При осуществлении промежуточных взаимодействий с участием катализатора необходима меньшая энергия активации реагирующих частиц на каждой стадии, поэтому скорость реакции в целом возрастает.

Катализаторы обычно действуют весьма специфично, т.е. ускоряют только определенные реакции и не влияют на скорость других реакций.

Следует отметить, что равновесное состояние катализируемого процесса не изменяется, т.е. константа равновесия остается постоянной.

ПРИМЕРЫ.

1) Мелкораздробленная платина (платиновая чернь) является прекрасным катализатором реакции 2Н+ + 2е = Н2 в водном растворе.

2) Реакцию H2O2 + 2I- + 2H+ = I2 + 2H2O ускоряют молибдат-ионы, что объясняется образованием комплексного соединения (NH4)2MoO4×2H2O2.

3) Реакции с участием ионов Ce(IV) ускоряет тетроксид осмия OsO4.

4) Реакцию между арсенит- и перманганат-ионами ускоряют такие вещества, как OsO4, KI, ICl.

5) Ионы серебра Ag+ ускоряют реакцию:

2Mn+2 + 5S2O8-2 + 8H2O = 2MnO4- + 10SO4-2 + 16H+.

Кинетические методы анализа – методы обнаружения или определения ультрамалых количеств веществ, способных каталитически ускорять медленные реакции (как правило, это О-В реакции).

Например, хлорид серебра катализирует реакцию:

MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn+2 + Cl2 + 2H2O.

Скорость реакции можно легко определить по времени исчезновения навески черного осадка диоксида марганца. Таким методом определяют несколько мкг серебра в капле анализируемого раствора.

Автокаталитические реакции – катализатором является продукт реакции. Например, реакция 2MnO4- + 5C2O4-2 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O имеет очень затянутый индукционный период, протекает очень медленно. Но по мере образования ионов Mn2+ реакция ускоряется. Аналогичный эффект оказывают ионы Mn2+, специально вводимые в анализируемый раствор или титрант до начала титрования.

Индуцированные реакции – реакции, которые ускоряются, если реагирующие вещества начинают одновременно участвовать в какой-либо другой сопряженной реакции с посторонними веществами, находящимися в растворе или газе. Типичным примером является перманганатометрическое определение железа:

MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O – первичная реакция.

При проведении этой реакции в солянокислом растворе наблюдался повышенный расход перманганата по сравнению с реакцией в сернокислом растворе. Оказалось, что часть перманганата расходуется на окисление хлорид-ионов, причем в отсутствие ионов железа (II) окисления хлорида не происходит, т.е. реакция кинетически затруднена:

2MnO4- + 10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O – вторичная индуцированная

сопряженная реакция.

Вещество, участвующее в двух сопряженных реакциях, называется актором (ионы MnO42-). Вещество, вызывающее вторичную сопряженную реакцию между актором и каким-либо посторонним веществом, называется индуктором (ионы Fe2+). Вещество, реагирующее с актором под влиянием индуктора, называется акцептором (ионы Cl-). Отметим, что индуктор обязательно участвует в первичной реакции и расходуется по мере протекания процессов – в этом одно из отличий индуктора от катализатора, а индуцированных реакций от каталитических.

Химизм протекающих сопряженных реакций весьма сложен и во многих случаях окончательно не установлен. Как правило, индуцированные реакции проходят через стадии образования промежуточных соединений, обладающих повышенной химической активностью и способных вступать в побочные реакции. Например, при взаимодействии перманганата и железа (II) образуются неустойчивые соединения марганца промежуточных степеней окисления: Mn(VI), Mn(V), Mn(IV), Mn(III), которые окисляют ионы Fe2+ и, обладая высокой химической активностью, также реагируют с хлорид-ионами, превращая их в свободный хлор:

Mn3+ + Cl- = MnCl2+

MnCl2+ + Cl- = Mn2+ + ×Cl2-

Cl2- + Fe2+ = Fe3+ + 2Cl-

Cl2- + Mn3+ = Mn2+ + Cl2

Окисление хлорида приводит к неправильному результату при определении железа (завышенный результат). Вещества, способные образовывать с Mn(III) комплексные соединения (например, фосфат-, борат-ионы), снижают потенциал системы Mn(III)/Mn(II) и предотвращают окисление хлорид-ионов.

Индуцироваться может не только основная реакция редоксиметрии, но и побочная (мешающая) реакция. Например, реакция окисления иодид-ионов кислородом воздуха, которая обычно протекает медленно

4I- + O2 + 4H+ = 2I2 + 2H2O

в большинстве случаев ускоряется (индуцируется) присутствием в растворе различных окислителей (даже в сравнительно небольшом количестве). Если не учитывать взаимодействия иодид-иона с атмосферным кислородом, то результаты анализа могут оказаться либо заниженными (при определении иодид-ионов титрованием каким-либо окислителем), либо завышенными (при определении окислителя иодометрическим методом).


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)