Гомогенный катализ
Гомогенный катализ — это ускорение химической реакции катализатором, который находится с реагентами в одной фазе. Обычно все участники реакции образуют однородную газовую или жидкую смесь.
Катализатор изменяет механизм реакции и снижает энергию активации, поэтому реакция идёт быстрее. При этом катализатор расходуется в отдельных стадиях механизма, но восстанавливается в конце процесса и не входит в суммарное уравнение реакции. Он не изменяет состав равновесной смеси, а только помогает быстрее достичь равновесия.
Как распознать гомогенный катализ
Сначала определяют агрегатное состояние реагентов и катализатора. Если они находятся, например, в одном растворе или в одной газовой смеси, катализ гомогенный. Это один из [[factors-reaction-rate:факторов скорости реакции]]: присутствие катализатора влияет на скорость, но не является изменением температуры, концентрации или давления.
В растворе ионы водорода \(\mathrm{H^+}\) могут катализировать разложение пероксида водорода: \(\mathrm{H_2O_2}\) и катализатор находятся в одной жидкой фазе. Ионы \(\mathrm{H^+}\) участвуют в промежуточных стадиях, но в суммарной реакции не расходуются.
При [[heterogeneous-catalysis:гетерогенном катализе]] катализатор и реагенты находятся в разных фазах: например, твёрдый катализатор соприкасается с газом или раствором. Граница раздела фаз при этом важна для протекания реакции.
Какой случай является гомогенным катализом?
Главное
- При гомогенном катализе катализатор и реагенты находятся в одной фазе.
- Катализатор ускоряет достижение равновесия, изменяя механизм реакции и снижая энергию активации.
- Однородность фаз отличает гомогенный катализ от гетерогенного.