催化劑的作用機(jī)理是什么?
催化劑的作用機(jī)理就是降低反應(yīng)的活化能,只加速反應(yīng),但不改變反應(yīng)方向.
催化劑的原理是什么呢？
催化劑
催化劑會誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生改變，而使化學(xué)反應(yīng)變快或者在較低的溫度環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
我們可在波茲曼分布（Boltzmann distribution）與能量關(guān)系圖（energy profile diagram）中觀察到，催化劑可使化學(xué)反應(yīng)物在不改變的情形下，經(jīng)由只需較少活化能（activation energy）的路徑來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。而通常在這種能量下，分子不是無法完成化學(xué)反應(yīng)，不然就是需要較長時間來完成化學(xué)反應(yīng)。但在有催化劑的環(huán)境下，分子只需較少的能量即可完成化學(xué)反應(yīng)。
催化劑分均相催化劑與非均相催化劑。非均相催化劑呈現(xiàn)在不同相（Phase）的反應(yīng)中（例如：固態(tài)催化劑在液態(tài)混合反應(yīng)），而均相催化劑則是呈現(xiàn)在同一相的反應(yīng)（例如：液態(tài)催化劑在液態(tài)混合反應(yīng)）。一個簡易的非均相催化反應(yīng)包含了反應(yīng)物（或zh-ch:底物;zh-tw:受質(zhì)）吸附在催化劑的表面，反應(yīng)物內(nèi)的鍵因十分的脆弱而導(dǎo)致新的鍵產(chǎn)生，但又因產(chǎn)物與催化劑間的鍵并不牢固，而使產(chǎn)物出現(xiàn)。目前已知許多表反應(yīng)發(fā)生吸附反應(yīng)的不同可能性的結(jié)構(gòu)位置。
解釋一下催化劑的工作原理.
【催化劑】能改變化學(xué)反應(yīng)速度而在反應(yīng)前后本身的化學(xué)組成、化學(xué)性質(zhì)及數(shù)量沒有變化的物質(zhì)稱為催化劑.正催化劑能加快反應(yīng)速度,負(fù)催化劑(阻化劑)能減慢反應(yīng)速度.【催化反應(yīng)】有催化劑參加的反應(yīng).若催化劑和反應(yīng)物同處于均勻的氣相或液相中,稱為均相催化.若催化劑和反應(yīng)物不在同一相中,且反應(yīng)僅在催化劑與反應(yīng)物的界面上進(jìn)行,則稱為多相催化.還有一類催化反應(yīng)叫生物催化,或稱酶催化,它既不同于均相催化也不同于多相催化,而是兼有二者的某些特征.
催化劑為什么能夠起到催化作用？原理是什么？
一、在化學(xué)反應(yīng)里能改變反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低）而不改變化學(xué)平衡，且本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑（固體催化劑也叫觸媒）。
二、催化作用的原理：
1、由于催化劑的介入而加速或減緩化學(xué)反應(yīng)速率的現(xiàn)象稱為催化作用。在催化反應(yīng)中，催化劑與反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)作用，改變了反應(yīng)途徑，從而降低了反應(yīng)的活化能，這是催化劑得以提高反應(yīng)速率的原因。如化學(xué)反應(yīng)A+B→AB，所需活化能為E，加入催化劑C后，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，所需活化能分別為F，G，其中F，G均小于E。
2、A+C→AC——-AC+B→AB+C，這兩步的活化能都比E值小得多。根據(jù)阿倫尼烏斯公式k=Ae-E/RT，由于催化劑參與反應(yīng)使E值減小，從而使反應(yīng)速率顯著提高。也有某些反應(yīng)，催化劑參與反應(yīng)后，活化能E值改變不大，但指前因子A值明顯增大（或解釋為活化熵增大），也導(dǎo)致反應(yīng)速率加快。
三、催化作用的類型：
1、均相催化。催化劑與反應(yīng)物均處于同一相中的催化作用，如均相酸堿催化、均相絡(luò)合催化等。均相催化大多在液相中進(jìn)行。均相催化劑的活性中心比較均一，選擇性較高，副反應(yīng)較少，但催化劑難以分離、回收和再生。
2、多相催化。發(fā)生在兩相界面上的催化作用。通常催化劑為多孔固體，反應(yīng)物為液體或氣體。在多相催化反應(yīng)中，固體催化劑對反應(yīng)物分子發(fā)生化學(xué)吸附作用，使反應(yīng)物分子得到活化，降低了反應(yīng)的活化能，而使反應(yīng)速率加快。固體催化劑表面是不均勻的，只有部分點(diǎn)對反應(yīng)物分子發(fā)生化學(xué)吸附，稱為活性中心。工業(yè)生產(chǎn)中的催化作用大多屬于多相催化。
3、生物催化。生物體內(nèi)在酶作用下進(jìn)行的催化反應(yīng)。酶的催化作用具有高選擇性、高催化活性、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)，但受溫度、溶液中的pH值、離子強(qiáng)度等因素影響較大。
4、自動催化。反應(yīng)產(chǎn)物的自我催化作用。在一些反應(yīng)中，某些反應(yīng)的產(chǎn)物或中間體具有催化功能，使反應(yīng)經(jīng)過一段誘導(dǎo)期后速率大大加快。自催化作用是發(fā)生化學(xué)振蕩的必要條件之一。
5、其他還有電催化、光助催化、光電催化等。
催化劑是怎么進(jìn)行催化作用的？
這是一個十分復(fù)雜的問題。幾十年來，有關(guān)催化劑的資料積累了許多，也提出過不少的催化理論，但至今還缺乏適用范圍廣泛的理論來闡明催化劑的作用原理，并指導(dǎo)人們更好地選擇催化劑。這是由于催化反應(yīng)，特別是多相催化反應(yīng)，是一個十分復(fù)雜的問題。它不僅涉及一般的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，而且還涉及到固體物理學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和表面化學(xué)等學(xué)科，而這些都是人們至今還在探索的科學(xué)領(lǐng)域。另一方面，催化理論的研究，還必須借助于先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段，但目前研究催化劑反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)工具還不夠完善，至今人們還無法洞察催化反應(yīng)在進(jìn)行過程中催化劑表面的結(jié)構(gòu)變化，以及反應(yīng)物在具體催化過程中的轉(zhuǎn)化情況。目前催化理論落后于催化劑在工業(yè)生產(chǎn)中所獲得的巨大成就，所以必須加強(qiáng)催化學(xué)科基礎(chǔ)理論的研究。
催化劑與反應(yīng)物同處于均勻的氣相或液相中的催化稱為單相催化（又叫均相催化）。單相催化一般認(rèn)為是反應(yīng)物與催化劑先生成一定的中間產(chǎn)物，然后催化劑又從這些中間產(chǎn)物中產(chǎn)生出來。反應(yīng)物與催化劑形成中間產(chǎn)物，再由中間產(chǎn)物變?yōu)楫a(chǎn)物的總的活化能，要比反應(yīng)物之間直接反應(yīng)成為生成物的活化能小得多。
催化劑自成一相（固相），在催化劑表面進(jìn)行的催化作用叫做多相催化。對于多相催化反應(yīng)，目前有三種理論：即活性中心理論、活化絡(luò)合物理論和多位理論。
（1）活性中心理論
活性中心理論認(rèn)為，催化作用發(fā)生在催化劑表面上的某些活性中心。由于這些活性中心對反應(yīng)物分子產(chǎn)生化學(xué)吸附，使反應(yīng)物分子變形，化學(xué)鍵松弛，呈現(xiàn)活化狀態(tài)，從而發(fā)生催化作用。在固體表面，活性中心存在于棱角、突起或缺陷部位。因?yàn)檫@些部位的價(jià)鍵具有較大的不飽和性，所以具有較大的吸附能力。通常活性中心只占整個催化劑表面的很小部分。例如，合成氨的鐵催化劑的活性中心只占總表面積的0.1％。活性中心理論可以解釋：為什么微量的毒物就能使催化劑喪失活性（毒物破壞或占據(jù)活性中心），為什么催化劑的活性與制備條件有關(guān)（制備條件能影響晶體結(jié)構(gòu)，即影響活性中心的形成）。
（2）活化絡(luò)合物理論
活化絡(luò)合物理論闡明了活性中心是怎樣使反應(yīng)物活化的，這種理論認(rèn)為，反應(yīng)物分子被催化劑的活性中心吸附以后，與活性中心形成一種具有活性的絡(luò)合物（稱為活化絡(luò)合物）。由于這種活化絡(luò)合物的形成，使原來分子中的化學(xué)鍵松弛，因而反應(yīng)的活化能大大降低，這就為反應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。
（3）多位理論
活性中心理論和活化絡(luò)合物理論都沒有注意到催化劑表面活性中心的結(jié)構(gòu)，因而不能充分解釋催化劑的選擇性。多位理論認(rèn)為，表面活性中心的分布不是雜亂無章的，而是具有一定的幾何規(guī)整性。只有活性中心的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物分子的結(jié)構(gòu)成幾何對應(yīng)時，才能形成多位的活化絡(luò)合物，從而發(fā)生催化作用。這時催化劑的活性中心不僅使反應(yīng)分子的某些鍵變得松弛，而且還由于幾何位置的有利條件使新鍵得以形成。
上述的三種多相催化理論都能解釋一些現(xiàn)象，但還有許多事實(shí)不能說明。在這三種理論中，有兩點(diǎn)是共同的：第一，認(rèn)為催化劑表面有活性中心存在，催化劑表面結(jié)構(gòu)不是均勻的，催化能力不是各處一樣。第二，認(rèn)為反應(yīng)物分子與活性中心之間相互作用的結(jié)果使化學(xué)鍵發(fā)生改組，從而生成產(chǎn)物。至于活性中心的本質(zhì)和活化絡(luò)合物的本質(zhì)，是今后需進(jìn)一步研究的重要課題。
催化劑的催化原理是什么？
化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行要根據(jù)自由能的變化，但僅僅根據(jù)自由能的變化還不能判斷反應(yīng)能否完成，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的完成還取決于反應(yīng)的能壘，即如果反應(yīng)能壘很高，則必須為其提供一定的能量，越過能壘，完成反應(yīng)。該能壘被稱為活化能。而催化劑的作用就是降低該活化能，使之在相對不苛刻的環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
催化劑改變反應(yīng)速率，是由于改變了反應(yīng)途徑，降低了反應(yīng)的活化能。
改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率
內(nèi)因：化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要決定于反應(yīng)物的性質(zhì)。
外因：⑴溫度，溫度越高反應(yīng)速率越大；⑵催化劑，能大大改變化學(xué)反應(yīng)速率；⑶反應(yīng)氣體的壓強(qiáng)，對于氣體反應(yīng)，壓強(qiáng)越高，反應(yīng)速率越大；⑷固體反應(yīng)物的顆粒度，表面積越大，反應(yīng)速率越大；⑸反應(yīng)物濃度，濃度越大，反應(yīng)越快；⑹光，光照可以加快反應(yīng)速率。
催化劑的工作原理?
簡單的說就是改變換血反應(yīng)中所需要的能量,減低和升高分子活性 目前,對催化劑的作用還沒有完全弄清楚.在大多數(shù)情況下,人們認(rèn)為催化劑本身和反應(yīng)物一起參加了化學(xué)反應(yīng),降低了反應(yīng)所需要的活化能.有些催化反應(yīng)是由于形成了很容易分解的“中間產(chǎn)物”,分解時催化劑恢復(fù)了原來的化學(xué)組成,原反應(yīng)物就變成了生成物.有些催化反應(yīng)是由于吸附作用,吸附作用僅能在催化劑表面最活潑的區(qū)域(叫做活性中心)進(jìn)行.活性中心的區(qū)域越大或越多,催化劑的活性就越強(qiáng).反應(yīng)物里如有雜質(zhì),可能使催化劑的活性減弱或失去,這種現(xiàn)象叫做催化劑的中毒.
催化劑的反應(yīng)原理
催化劑一般有兩種解釋,一提高copy活化分子的活化能,二,降低所需反應(yīng)物得活化能. 從高中物質(zhì)與結(jié)構(gòu)一書所提,催化劑B先與2113反應(yīng)物A反應(yīng),生成C,此時C再與另外一種物質(zhì)反應(yīng)時,難度就5261不那么高了,可以直接反應(yīng),生成D+B,催化劑本身并沒有改變,但是參與了反應(yīng).這叫4102降低所需反應(yīng)物的活化能,實(shí)際1653上也是提高了A物質(zhì)的分子活化能.
高中化學(xué) 催化劑的原理是什么
通過改變反應(yīng)機(jī)理,使原來反應(yīng)要度過的過渡態(tài)不再需要.原來的反應(yīng)從反應(yīng)物到過度態(tài)之間需要給很多的能量,因而不易實(shí)現(xiàn).而用了催化劑以后,就不走這條路,要生成其他的過渡態(tài),所以需要從反應(yīng)物到過渡態(tài)的能量(活化能)改變.這就是總體來說催化劑的作用
化學(xué)中催化劑催化的原理是什么
催化劑的定義 能顯著改變反應(yīng)速率而本身的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量在反應(yīng)前后基本不變的物質(zhì).催化劑有正催化劑(即加快反應(yīng)速率)和負(fù)催化劑(即減小反應(yīng)速率),一般不特殊指出均指正催化劑. 催化原理 化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行要根據(jù)自由能的變化,但僅僅根據(jù)自由能的變化還不能判斷反應(yīng)能否完成,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)的完成還取決于反應(yīng)的能壘,即如果反應(yīng)能壘很高,則必須為其提供一定的能量,越過能壘,完成反應(yīng).該能壘被稱為活化能.而催化劑的作用就是降低該活化能,使之在相對不苛刻的環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng). 催化劑改變反應(yīng)速率,是由于改變了反應(yīng)途徑,降低了反應(yīng)的活化能.