Cтраница 4
Мультиплетная теория ставит геометрическое строение активного центра в прямое соответствие со строением претерпевающей превращение молекулы. Главной основной предпосылкой гетерогенного катализа является интенсивная адсорбция реагирующего вещества на поверхности катализатора. Особенно энергично адсорбируется вещество, когда между расположением атомов в адсорбируемой молекуле и атомов в кристаллической решетке катализатора существует определенное соответствие. Каталитическое действие происходит тогда, когда соответствующие связи в реагирующей молекуле ослабляются. Для такого ослабления связей необходимо удаление друг от друга соседних атомов в молекуле. Когда размеры постоянной решетки кристалла превышают расстояние между атомами в реагирующей молекуле, связи ослабляются и происходит каталитическое ускорение реакции. Поверхностное соединение образуется из одной или нескольких молекул вещества и из нескольких атомов катализатора. Группа атомов катализатора, вступающих в поверхностное соединение, называется мультиплетом. Обычно эта группа состоит из двух-трех атомов. [46]
Возможность образования промежуточных соединений между реагирующими веществами и катализатором часто использовалась для качественного объяснения каталитических процессов. Эйлер [139, 140, 141, 142] считал, что катализ сводится к введению в реакционную массу веществ, с помощью которых реакция может итти с образованием промежуточных соединений. Промежуточными продуктами являются ионы превращаемого вещества - слабого электролита, катализатор - водородные ионы, гидроксильные ионы или соли. Катализатор увеличивает концентрацию промежуточных соединений и мобильность системы. Эйлер и Лаурин [144] и Эйлер, Олен - дер и Рудберг [150] приводят экспериментальные материалы по исследованию реакции гидролиза, указывающие, что гидролизуемые вещества, подвергающиеся каталитическому действию кислот или оснований, должны быть амфотерными электролитами, способными соединяться с обоими видами катализаторов. Кислоты и основания при каталитическом ускорении реакций гидролиза образуют с подвергаемыми гидролизу веществами соединения типа солей. По мнению Эйлера, электрический заряд, получаемый молекулой, облегчает ее расщепление; в заряженном или ионном состоянии вещество более реакционноспособно. Эйлер указывал, что общая реакционная способность вещества зависит от концентрации продуктов, а удельная реакционная способность дается по меньшей мере для трех видов молекул: 1) свободных молекул превращаемого вещества; 2) анионов превращаемого вещества и 3) катионов превращаемого вещества. [47]