热带龙进化:催化剂的定义

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/03 03:45:20

催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。
在化学反应里能改变反应物化学反应速率(既能提高也能降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒)。
催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。
催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用。
催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现。据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。
催化剂的构成有的是单一化合物,有的是络合化合物,有的是混合物。同一反应也有不同效果的催化剂。
催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。
参考资料:http://baike.baidu.com/link?url=ldc0WsS7wqhSkWojl7dK8T-DigMAHjiC0K20-m_fAbapn9SEQ92NVGpP-D7meGOoKdqnUQpeWNJN2mcWiR-7mq

  ※催化剂※
  catalyst
  能显著提高反应速率,其自身的化学性质和数量在反应前后均保持不变的物质。
  ★ 特性
  ①反应前后,化学性质虽然不变,但因参与反应导致某些物理性质的改变。
  ②对正、逆反应有同样的催化作用,因此只能缩短达到平衡的时间,而不能改变系统的平衡组成。
  ③有特殊的选择性,某一类反应只能用某些催化剂来催化。
  ④催化剂或反应系统中的少量杂质常可强烈地影响催化剂的性能。有些物质本身无催化作用,但加到催化剂中后,能大大提高催化剂的活性,称为助催化剂。另有一些物质,加入少量就可大大降低甚至消除催化剂的催化作用,称为毒物(或抑制剂)。
  ★ 种类
  ①金属催化剂。主要是指4、5、6周期的某些过渡金属,如铁、金、铂、钯、铑、铱等以及某些过渡金属的合金,可用于脱氢和加氢反应,有些也具有氧化与重整的催化活性。
  ②半导体催化剂。主要是一些非化学计量的各种变价过渡金属的氧化物,如ZnO、NiO、V2O5、Fe2O3、Cr2O3、MoO3等,能加速有电子转移的氧化、加氢、脱氢等反应。实用的半导体催化剂常为多组分氧化物的复合物,其成分复杂,影响因素也较多。
  ③酸、碱催化剂。阿伦尼乌斯酸碱、布仑斯惕酸碱、路易斯酸碱的催化作用均属酸碱催化。酸碱催化可分为均相与多相两类。均相酸碱催化一般以离子型机理进行。一些有质子转移的反应,如水合和脱水,酯化与水解,烷基化和脱烷基反应等常可用均相酸碱催化。多相酸碱催化剂主要是固体酸碱,其中应用较广的是固体氧化物酸碱催化剂,被用来催化下列反应:脱水和水合、同分异构化、裂化、烷基化、聚合、氢转移等。氧化铝、硅酸铝、分子筛是固体酸催化剂中最重要的3种。
  ④配位(络合)催化剂。一般是过渡金属的无机或有机络合物。在反应过程中,催化剂与反应基团构成配位键,形成中间络合物,而使反应分子活化。配位(络合)催化剂一般用在均相的催化反应中,可催化加氢脱氢、氧化、异构化、水合、羰基合成、聚合等反应。近年来,具有高催化活性的低分子络合物与高分子相结合,制成负载性高分子催化剂,既保留了均相络合催化活性、选择性高的优点,又克服了催化剂不易分离、不稳定等缺点。
  ⑤酶催化剂。在生物体内进行的各种复杂反应基本上都是酶催化的反应。酶本身是一种蛋白质分子,是由氨基酸按一定顺序聚合起来的、大小在3~100纳米之间的大分子。酶催化剂具有高度的选择性、极高的催化效率,且反应条件温和。

催化剂是一种能改变化学的反应速率而本身的质量和组成在化学的反应前后不变得物质。