在化學反應中,可以改變反應物的化學反應速率(增加或減少)而不改變化學平衡,并且在化學反應前后其質量和化學性質不變的物質稱為催化劑(也稱為固體催化劑)。統計數據表明,超過90%的工業過程使用催化劑,例如化學,石化,生化和環境保護。催化劑的類型可以根據狀態分為液體催化劑和固體催化劑,并且可以根據反應體系的相態分為均相催化劑和非均相催化劑,均相催化劑包括酸,堿,可溶性過渡金屬化合物和過氧化物。催化劑。催化劑在現代化學工業中占有非常重要的地位。
在化學反應中,可以改變反應物的化學反應速率(增加或減少)而不改變化學平衡,并且在化學反應前后其質量和化學性質不變的物質稱為催化劑(也稱為固體催化劑)。統計數據表明,超過90%的工業過程使用催化劑,例如化學,石化,生化和環境保護。催化劑的類型可以根據狀態分為液體催化劑和固體催化劑,并且可以根據反應體系的相態分為均相催化劑和非均相催化劑,均相催化劑包括酸,堿,可溶性過渡金屬化合物和過氧化物。催化劑。催化劑在現代化學工業中占有非常重要的地位。
例如,鐵催化劑用于合成氨的生產,釩催化劑用于硫酸的生產,其他催化劑用于三種主要合成材料的生產:乙烯和丁二烯的橡膠聚合。
根據1981年IUPAC(國際純粹與應用化學聯合會)的定義,催化劑是一種改變反應速率但不改變反應通用標準吉布斯自由能的物質。該作用稱為催化,涉及催化劑的反應稱為催化反應。
催化劑
催化劑本身的組成,化學性質和質量在反應之前和之后均不會改變。與反應系統的關系就像具有高選擇性(或特異性)的鎖和鑰匙之間的關系。催化劑不能催化所有化學反應。某些化學反應不是唯一的催化劑。
其他定義
有人說催化劑參與化學反應。在常見的化學反應中,催化劑的作用是減少反應發生所需的活化能。抑制劑)。在這兩個反應中,催化劑在第一個反應中充當反應物,而催化劑在第二個反應中充當產物,因此在一般反應方程式中,催化劑在反應之前和之后均不發生變化。
通常,催化劑是指可以通過參與化學反應的中間過程而選擇性地改變化學反應速率的物質,并且其量和化學性質在反應之前或之后基本上不改變。通常,催化劑可加速化學反應,并使反應盡快達到稱為催化的化學平衡,但不會改變反應的平衡。
催化反應具有四個基本性質,可以通過定義得出,這對于理解催化劑的功能很重要。
1.催化劑只能加速可以熱力學進行的反應。如果需要開發新的化學反應催化劑,則必須首先對反應進行熱力學分析,以查看它是否是熱力學可行的反應。
2.催化劑僅使反應加速至平衡,而不能改變反應的平衡位置(平衡常數)。
3.催化劑對于反應是選擇性的,并且當反應可以具有多個以上的不同方向時,催化劑僅使它們之一加速,從而使反應速率和選擇性綜合。
4.催化劑壽命。催化劑可以改變化學反應的速率,本身不會進入反應,并且在理想條件下催化劑不會因反應而改變。然而,在實際的反應過程中,由于長期的熱和化學反應,催化劑經歷了不可預測的物理和化學變化。
根據催化劑的定義和表征,有三個重要的催化劑指標:活性,選擇性和穩定性。