Home  / Учебник ОБЩАЯ ХИМИЯ / Глава 5. Химические реакции / Кислотный и осно́вный(щелочной) катализ

Кислотный и осно́вный(щелочной) катализ

Самым простым и наглядным примером катализа служат процессы, где катализаторами являются кислоты и основания. Действие катализатора в случае кислотного и осно́вного катализа приводит к увеличению концентрации активных частиц, принимающих участие в реакции. Активные частицы- это атомы (или молекулы состоящие из таких атомов), имеющие вакантные места на внешней электронной оболочке. Далее мы будем их называть валентноненасыщенные частицы. Валентноненасыщенные частицы могут быть и ионами, и радикалами, и коненсами. Общее для них то, что эти частицы принимают электроны  без образования следующего слоя.

Механизм ускорения процесса гидролиза в сложных эфирах в присутствии оснований можно проиллюстрирован следующим образом Рис. 5.1 :     

Рисунок 5.1.Схема  процесса гидролиза в сложных эфирах в присутствии оснований  

При введении в систему основания, создается концентрация гидроксильных ионов на много порядков больше, чем в воде.  

Когда концентрация (NaOH)^- равна 0,01 моль/л, концентрация гидроксила в 10⁵ раз больше, чем его концентрация в чистой воде. Это означает, что катализатор не меняет механизм реакции, но он увеличивает концентрацию гидроксильного аниона (валентноненасыщенная частица), что определяет скорость процесса.

Этот механизм аналогичен известному механизму нуклеофильного замещения:

Cl^- + CH₃Br  ⇄  Cl^- ... CH₃Br ⇄  Cl CH₃ ... Br^-

Образование ассоциата и электронная изомеризация этого ассоциата в другой ассоциат  были изучены с помощью спектрального анализа.

Кислотный катализ гидролиза эфира можно проиллюстрировать следующей схемой Рис.5.2:

Рис 5.2. Схема  кислотного катализа гидролиза эфира

В то же время теория элементарных взаимодействий не запрещает протекание молекулярных реакций; скорости приведенных выше реакций гораздо ниже скоростей каталитических превращений. Как  уже неоднократно подчеркивалось, основной причиной малой скорости молекулярного взаимо­действия являются низкая концентрация промежуточных ассоциатов и существенно более низкие скорость и степень электронной изомеризации.

Определение катализа >>

Образование промежуточных соединений >>

Кислотный и основной катализ

Химическая активация  >>

Катализ с участием координационно-ненасыщенных соединений >>