Классификация химических процессов по механизму с позиции химической кинетики. Классификация химических реакций по фазовому составу реагентов

Гомогенные реакции -  это такие реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в одной фазе, и реакция идёт по всему объёму реакционной смеси. К гомогенным реакциям относят взаимодействия на жидкость – жидкость и газ – газ.

Гетерогенные реакции – это реакции, в которых реагирующие вещества и продукты находятся в разных фазах. При этом реакция только на границе соприкосновения фаз. К таким реакциям относятся взаимодействия газ – жидкость, газ – твёрдая фаза, твёрдая фаза, и твёрдая фаза – жидкость.

Катализ. Понятия катализатора, ингибитора, переходного состояния, селек-тивности катализатора.

Ката́лиз — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешенных направлений химической реакции под действием катализатора(ов), который многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой химический состав после каждого цикла промежуточных химических взаимодействий.

Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции .  Катализаторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, гетерогенный — образует самостоятельную фазу, отделённую границей раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества^[1]. Типичными гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды.

Ингибитор — общее название веществ, подавляющих или задерживающих течение физиологических и физико-химических (главным образом ферментативных) процессов. Действие ингибиторов характерно для каталитических и цепных реакций, протекающих с участием активных центров или частиц. Торможение или предотвращение реакции обусловлено тем, что ингибитор блокирует активные центры катализатора или реагирует с активными частицами с образованием малоактивных радикалов. Ингибитор вводится в систему в намного меньшей концентрации, чем концентрация реагентов.

Переходное состояние — промежуточное состояние в ходе химической реакции, при котором атомы принимают определенную конфигурацию вдоль реакционной координаты. Другими словами, переходное состояние — это состояние химической системы промежуточное между исходными веществами (реагентами) и продуктами реакции. Переходное состояние соответствует наивысшей энергии вдоль данной координаты реакции (хотя не обязательно наивысшей энергии на поверхности потенциальной энергии). При этом принимается допущение о идеальной необратимости реакции, при которой система пришедшая из конфигурации реагентов в переходное состояние больше не возвращается к исходным веществам, а превращается только в продукты.

Селективностькатализатора – характеристика катализатора, выражающаяся в том, что катализатор ускоряет химические превращения реагента в сторону образования определённого продукта из ряда возможных. Наряду со свойством селективности, катализатор обладает еще и такой характеристикой как избирательность, т.е. способность катализировать превращение определенных соединений данного класса. Это свойство называют иногда «селективностью по реагенту». Оно может быть обусловлено тем, что на катализаторе именно это соединение образует активированный комплекс, а для других существуют те или иные ограничения. Например, на цеолитах линейные алканы вступают в каталитическую реакцию: дегидририруются и ароматизируются, тогда как разветвленные не претерпевают превращений, поскольку активные центры для них недоступны.