Макет страницы
реакции первого порядка w можно получить выражение:
w = SCHac VkD
где S — удельная поверхность раздела фаз; Свас — концентрация насыщения реагента; k — константа скорости реакции; D — коэффициент диффузии реагента в фазе катализатора.
Рассмотренные случаи вполне аналогичны внутрикинетической, внешнедиффузионной и внутридиффузионной областям протекания реакции на твердом пористом катализаторе.
5.6. КИСЛОТНЫЙ КАТАЛИЗ
Катализ жидкими и твердыми кислотами очень широко применяется в нефтеперерабатывающей промышленности. Каталитическое действие кислот обусловлено образованием при их взаимодействии с углеводородами катионов — радикалов с одним недостающим электроном у атома углерода, обычно называемых карбкатионами. Карбкатионы обладают очень высокой химической активностью и реагируют мономолекулярно и с углеводородными молекулами с очень большой скоростью. Из углеводородов карбкатионы образуются при передаче протона от кислоты молекуле ненасыщенного углеводорода. Протонодонорная активность кислоты непосредственно связана с ее силой.
5.6.1. Кислоты и сила кислот
По Льюису, кислота — акцептор, а основание — донор электронной пары. Кислотами, по Льюису, являются А1СЬ, BF3, H+ и т. д. Согласно определению Бренстеда, кислота является донором, а основание — акцептором протона. Каждая кислота Бренстеда сопряжена с основанием:
h2so4+ h2o ч=*= h3o++ hso;
кислота основание кислота основание
Ij hso4- + h2o *=± h3o+ + so^
кислота основание кислота основание
в общем виде
НА + в ч=ь A - + bh+
кислота основание основание кислота
В приведенных примерах сопряженными кислотами и основаниями являются COOTBeTCTBeHHoH2SO4 и HSOJ, HSOJ и SO4", H3O+ и H2O, НА и A", BH+ и В.
В водном растворе кислоты основание В протонизируется согласно уравнению
В + h3o+ ч=± bh++ h2o
и концентрация протонизированной формы основания BH определяется равновесием:
к — авн+ан2о
