Вікіпедія

Каталіз: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Рядок 65:
* мікрогетерогенний — процеси відбуваються у рідкій фазі за участі колоїдних часток металів в ролі каталізатора
* ферментативний — процеси у біологічних системах за участі білкових сполук — [[Ферменти|ферментів]].
== Окремі різновиди каталізу ==
 
=== Біфазний каталіз ===
 
Каталіз у системі, що складається з двох взаємно нерозчинних рідких фаз, в одній з яких знаходиться каталізатор, а в іншій
відбувається каталізована ним реакція. Такий спосіб допомагає вирішити проблему вилучення каталізатора. Одна з фаз звичайно є водним розчином.
 
=== Біфункційний каталіз ===
 
Див. [[Біфункційний каталіз]]
 
Каталіз бiфункцiйнимибіфункційними хімiчнимихімічними сполуками, що вiдбуваєтьсявідбувається за механiзмоммеханізмом, в якому обидвiобидві групи беруть участь у лiмiтуючiйлімітуючій стадiїстадії через циклiчнийциклічний промiжнийпроміжний комплекс.
 
=== Гомогенний каталіз ===
Рядок 103 ⟶ 105:
[[Файл:Two substrates b.png|міні|праворуч|300пкс|]]
Ферментативний каталіз здійснюється за допомогою білкових сполук [[Ферменти|ферментів]] (ензимів). Їх відмінність від небілкових каталізаторів полягає у високій специфічності: кожен фермент каталізує лише певний тип реакцій або реакції певної сполуки&nbsp;— за цим параметром виділяють [[Ферменти#Класифікація ферментів|6 груп ферментів]]. Константа дисоціації деяких субстратів з білком-ферментом може досягати менш ніж 10<sup>−10</sup> моль/л. Це досягається частковою комплементарністю форми, розподілу зарядів і гідрофобних областей на молекулі субстрата і в ділянці зв'язування субстрата на ферменті. Ферменти демонструють високий рівень стереоспецифічності (просторової специфічності), регіоселектівності (специфічності орієнтації) і хемоселектівності (специфічності до хімічних груп).
===Асиметричний каталiз===▼
 
▲=== Асиметричний каталiзкаталіз ===
Каталiз, в якому каталiзатор виступає асиметризуючим▼
агентом через творення двох дiастереомерних промiжних▼
комплексiв з реагентом, котрi надалi дають продукт реакцiї,
збагачений одним з енантiомерiв.
 
▲КаталiзКаталіз, в якому каталiзаторкаталізатор виступає асиметризуючим
===Специфiчний каталiз===
▲агентом через творення двох дiастереомернихдіастереомерних промiжнихпроміжних
комплексів з реагентом, котрі надалі дають продукт реакції, збагачений одним з енантіомерів.
 
===Трансфазний Специфічний каталіз ===▼
Пришвидшення реакцiї тільки одним певним каталiзатором з▼
 
ряду спорiднених сполук. Цей термiн, зокрема, стосується каталiзу йоном Н+ (лiонiй-йоном) — специфiчний кислотний▼
▲Пришвидшення реакцiїреакції тільки одним певним каталiзаторомкаталізатором з
каталiз, або йоном НО– (лiат-йоном) — специфiчний основний▼
▲ряду спорiдненихспоріднених сполук. Цей термiнтермін, зокрема, стосується каталiзукаталізу йоном Н+ (лiонiйліоній-йоном) &nbsp;— специфiчнийспецифічний кислотний
каталiз.
▲каталiзкаталіз, або йоном НО– (лiатліат-йоном) &nbsp;— специфiчнийспецифічний основний
===Внутрімолекулярний каталiз=== ▼
каталіз.
Прискорення хімічного перетворення в реакційному центрі▼
 
▲=== Внутрімолекулярний каталiзкаталіз ===
▲Прискорення хімічного перетворення в реакційному центрі
молекулярної частинки завдяки залученню іншої функційної
групи цієї ж частинки, при цьому така група залишається
незмінною в продуктах реакції. Наявність цього різновиду
каталізу визначається за порівнянням швидкостей реакції двох
сполук, в одній з яких є співдіюча(каталiзуючакаталізуюча) група, а в
другій її нема. ТермiнТермін, згiднозгідно з рекомендацiямирекомендаціями [[IUPAC]], не слiдслід застосовувати
до мiжмолекулярногоміжмолекулярного каталiзукаталізу з каталiзуючоюкаталізуючою групою.
 
=== Гетерогенний каталiзкаталіз ===
 
КаталiзКаталіз, в якому [[каталізатор]] становить окрему фазу в реакційнiйреакційній системiсистемі iі найчастiшенайчастіше є твердим тiломтілом. Істотну роль тут вiдiграютьвідіграють процеси адсорбцiїiадсорбціїі хімiчнiхімічні взаємодiївзаємодії на його по-верхнiверхні, через що велике значення завжди мають стан і розвиненiстьрозвиненість поверхнiповерхні каталiзаторакаталізатора.
===Гетерогенно-гомогенний каталiз===▼
 
▲=== Гетерогенно-гомогенний каталiзкаталіз ===
Пришвидшення реакцiї, що починається на поверхнi каталiзатора й продовжується в розчинi або в газовiй фазi.▼
 
▲Пришвидшення реакцiїреакції, що починається на поверхні поверхнi каталiзаторакаталізатора й продовжується в розчинiрозчині або в газовiйгазовій фазiфазі.
===Гетерогенний кислотно-основний каталiз===▼
 
▲=== Гетерогенний кислотно-основний каталiзкаталіз ===
Каталiз, що вiдбувається на поверхнi твердої фази, яка має кислотно-основнi центри, де утворюються комплекси реагентiв з каталiзатором.▼
===Бiокаталiз===
 
▲КаталiзКаталіз, що вiдбуваєтьсявідбувається на поверхнiповерхні твердої фази, яка має кислотно-основнiосновні центри, де утворюються комплекси реагентiвреагентів з каталiзаторомкаталізатором.
*1. Прискорення хімічних перетворень речовин в організмі, зокрема за участю ферментів. Відбувається з творенням проміжних комплексів субстрат-фермент. Здійснюється за м’яких умов і відзначається великою селективністю та ефективністю. ▼
*2. Використання біологічних систем чи їх компонентів для прискорення хімічних реакцій.▼
 
=== Біокаталіз ===
===[[Фотокаталіз]]===▼
 
▲* 1. Прискорення хімічних перетворень речовин в організмі, зокрема за участю ферментів. Відбувається з творенням проміжних комплексів субстрат-фермент. Здійснюється за м’якихм'яких умов і відзначається великою селективністю та ефективністю.
Прискорення фотореакцій під дією каталізатора. Це означає,
▲* 2. Використання біологічних систем чи їх компонентів для прискорення хімічних реакцій.
що світло і певна речовина(каталізатор чи ініціатор) впли-вають на реакцію. Термін стосується процесів, що термодинамічно є можливими(ΔG < 0), а каталіз полягає у зниженні▼
енергії активації процесу.▼
===Електрокаталiз===
 
▲=== [[Фотокаталіз]] ===
*1. Пришвидшення електрохімiчної реакцiї внаслiдок спеціального формування хімічного складу електрода або модифiкування його поверхнi. ▼
*2. Каталіз електродної реакції поверхнею електрода або каталізатором, що знаходиться у розчині.▼
===Кислотно-основний каталіз===▼
Пришвидшення хімiчної реакцiї в присутностi кислот або▼
основ за рахунок утворенняiнтермедiата, який є активнiшим,
нiж субстрат, будучи його йонiзованою формою, що
перетворюється в лiмiтуючiй стадiї в продукт реакцiї. ▼
 
▲Прискорення фотореакцій під дією каталізатора. Це означає, що світло і певна речовина(каталізатор чи ініціатор) впли-вають на реакцію. Термін стосується процесів, що термодинамічно є можливими(ΔG < 0), а каталіз полягає у зниженні
А+ ВH →AH<sup>+</sup>+ B<sup>–</sup> ▼
▲енергії активації процесу.
 
=== Електрокаталіз ===
 
▲* 1. Пришвидшення електрохімiчноїелектрохімічної реакцiїреакції внаслiдоквнаслідок спеціального формування хімічного складу електрода або модифiкуваннямодифікування його поверхнiповерхні.
▲* 2. Каталіз електродної реакції поверхнею електрода або каталізатором, що знаходиться у розчині.
 
▲=== Кислотно-основний каталіз ===
▲Пришвидшення хімічної хімiчної реакцiї реакції в присутностi присутності кислот або
основ за рахунок утворенняінтермедіата, який є активнішим, ніж субстрат, будучи його йонізованою формою, що
▲перетворюється в лiмiтуючiйлімітуючій стадiїстадії в продукт реакцiїреакції.
 
▲А+ ВH →AH<sup>+</sup>+ B<sup>–</sup>
 
AH<sup>+</sup> →D + H<sup>+</sup>
 
B–+ H+ →BH
 
AH + B →A<sup>–</sup>+ BH<sup>+</sup>
Рядок 168 ⟶ 173:
D<sup>–</sup>+ BH<sup>+</sup>→DH + B
 
=== Мембранний каталiзкаталіз ===
КаталiзКаталіз, який ґрунтується на вибiрковомувибірковому перенесеннiперенесенні через
[[каталізатор]], що вiдiграєвідіграє роль мембрани, одного з учасникiвучасників
реакцiїреакції. Мембранним каталiзатором каталізатором для реакцiйреакцій, де бере
участь водень є паладiйпаладій, кисень— срiблосрібло. При цьому вважається, що водень чи кисень проникають через каталiзаторкаталізатор в
активній (атомарній) формі.
активнiй (атомарнiй) формi.
===Мiцелярний каталiз===
 
===Суперкислотний Міцелярний каталіз ===▼
Пришвидшення хімічних реакцій в розчині при наявності▼
 
поверхнево-активних речовин у концентраціях, вищих від▼
▲Пришвидшення хімічних реакцій в розчині при наявності
▲поверхнево-активних речовин у концентраціях, вищих від
критичних концентрацій міцелоутворення, отже реакція відбувається за участі міцел. Пришвидшення може бути спричинене
підвищенням концентрацій реактантів, більш зручною для
реакції орієнтацією або підвищенням константи швидкості в
міцелярній псевдофазі.
 
=== Обернений трансфазний каталiзкаталіз ===
 
{{lang-en|inverseіnverse phase-transfer catalysiscatalysіs}}
 
Явище пришвидшення реакцій між речовинами, які знаходяться в гетерофазній системiсистемі вода-органiчнийорганічний розчинник, додаванням трансфазного каталізатора (PTC), що екстрагує одного з реактантів (звичайно молекулу) з органічної фази (S) через поверхню поділу у водну фазу (W), де йде реакція. Переносником молекули може бути сполука, що утворює з нею супрамолекулярний комплекс розчинний у воді. Напр. реакція [[окиснення]] ненасичених сполук до альдегідів за Ваккером.
 
PhCH=CH<sub>2</sub>+ PTC {PhCH=CH<sub>2</sub>•PTC}<sub>S</sub> (ОФ)
 
{PhCH=CH<sub>2</sub>•PTC}<sub>S</sub> {PhCH=CH<sub>2</sub>•PTC}<sub>W</sub>
 
{PhCH=CH<sub>2</sub>•PTC}<sub>W</sub>–<sup>Pt, O<sub>2</sub></sup>→PhCOH + PTC (ВФ)
▲===Суперкислотний каталіз===
 
=== Суперкислотний каталіз ===
У біохімічних процесах — каталіз йонами металів, який відбувається аналогічно до каталізу йонами Н<sup>+</sup>.▼
 
▲===Трансфазний каталіз===
▲У біохімічних процесах &nbsp;— каталіз йонами металів, який відбувається аналогічно до каталізу йонами Н<sup>+</sup>.
 
=== Трансфазний каталіз ===
Див. [[Трансфазний каталіз]]
 
Явище пришвидшення реакцій між речовинами, що
знаходяться в рiзнихрізних фазах (в системiсистемі взаємнонерозчинних
рiдинрідин, зокрема вода &nbsp;— органiчнийорганічний розчинник, тверде тiло тіло&nbsp;— рідина) додаванням малих кількостей речовини (трансфазного
рiдина) додаванням малих кількостей речовини (трансфазного
каталізатора), яка екстрагує один з реактантів (звичайно аніон)
через поверхню поділу в іншу фазу, де відбувається реакція.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Каталіз