Каталитическая активность и избирательность

Мерой каталитической активности A является изменение скорости химической реакции в результате введения kt:

(1.95)

где и - скорости реакции в присутствии kt и без него;

- доля объема системы, занимаемой kt и недоступная для реагирующих веществ.

A может быть (+) и (-) в соответствии с положительным и отрицательным катализом. Часто очень мал, то им можно пренебречь, поэтому

(1.96)

Если реакция протекает вблизи равновесия и является двусторонней, то за меру каталитической активности принимают скорость протекания реакции в прямом направлении.

Удельная каталитическая активность относится к единице количества kt(a). В гомогенном катализе относится к числу молей в единице объема:

; - концентрация kt в системе

В гетерогенном катализе

; - площадь поверхности kt

При использовании однотипных катализаторов для данной реакции

Для однотипных катализаторов , тогда

(1.97)

Данное сравнение скоростей и каталитической активности можно делать в случае, когда для обоих kt реакция идет по одному механизму. Говорят о каталитической активности всей системы, включая реакционную смесь и kt (Г.К. Боресков)

Избирательностью kt называют его способность ускорять один из возможных путей реакции, если она может протекать по разным направлениям с образованием различных продуктов.

Свойство избирательности или селективности имеет большое практическое значение. Путем подбора соответствующих kt можно увеличить выход нужного продукта.

Например: при термическом разложении в газовой фазе диэтилового эфира без kt идет реакция

В присутствии паров реакция идет быстрее в другом направлении

В присутствии kt может протекать и реакция, которая шла без kt, но скорость ее обычно ниже. Иногда для уменьшения скорости некаталитической реакции понижают температуру.