Chương 11
PHẢN ỨNG XÚC TÁC
I. Đònh nghóa, phân loại, đặc tính
của p/ư xúc tác
II. Phản ứng xúc tác đồng thể
III. Phản ứng xúc tác dò thể
I. ĐỊNH NGHĨA
• Xúc tác là chất làm thay đổi vận tốc của
phảnứngbằngcáchlàmthaổinănglượng
hoạt hóa của phản ứng.
Xúc tác dương:
làm tăng tốc độ phản ứng
• Xúc tác âm:
làm giảm tốc độ phản ứng
• Phản ứng tự xúc tác:
sản phẩm của phản
ứng là chất xúc tác cho phản ứng.
• Chất xúc tác tham gia vào giai đoạn sơ cấp
của phản ứng, làm thay đổi cơ chế phản ứng.
• - Thành phần hóa học không đổi, được giữ
nguyên khi phản ứng kết thúc
• - Trạng thái vật lý có thể thay đổi.
•
PHÂN LOẠI
• Xúc tác đồng thể:
• chất xúc tác cùng pha với các chất phản ứng,
dung dòch axit, bazơ hay muối của chúng.
• Xúc tác dò thể:
• chất xúc tác không cùng pha với các chất
phản ứng: oxit kim loại, kim loại, zeolite, …
Tốc độ phản ứng phụ thuộc rất nhiều vào bề

= 1
/
E
RT
e
Δ
1,6.10
10
2822Pd
2,6.10
16
4515Pt602SO
2
+ O
2
→
2SO
3
1,3.10
13
3642Fe
1,6.10
14
3930W782NH
3
→ N
2
+ 3H
2
8,4.10

23 2
o
24
23
25 3 2
240 250
,
25 2 2 2
330-360
25 3 2 2 3
140
,
25 2 2 2 2
400 450

+
o
o
o
Cu
C
Al O ThO
C
HSO
C
ZnO Cr O
C
CHOH CHCHO H
C H OH CH CH H O
C H OH CH CH O CH CH

*
k
k
+⎯→⎯⇔+
[
]
[][] [ ]
()
[]
[
]
[
]
[]
A.K1
K.A.K
*AK
*AKK.A
*AK
k
k
K
cb
0
cb
0
2
1
cb
+

[][]
[]
A.
k
k
1
K.A.
k
k
.k*AK.k
dt
Ad
2
1
0
2
1
33
+
==−
[]
[]
0
K'.k
dt
Ad
=−
[]
[
]

yếu vào nồng độ chất xúc tác.
III. PHẢN ỨNG XÚC TÁC DỊ THỂ
• Ví dụ: H
2
+ C
2
H
4
→ C
2
H
6
Các giai đoạn trong pứ xúc tác dò thể
•+ Khuếch tán tác chất đến bề
mặt xúc tác.
•+ Hấp phụ tác chất lên bề mặt
xúc tác.
•+ Phản ứng xảy ra trên bề mặt
xúc tác.
•+ Giải hấp sản phẩm khỏi bề
mặt xúc tác.
•+ Khuếch tán sản phẩm ra
khỏi vùng phản ứng.
1
9
PHA KHÍ
MAO
QUẢN
CHẤT
RẮN

kt
e.DD
−
=
Thành phần của chất xúc tác rắn
–Trung tâm hoạt động
•Là nơi phản ứng xảy ra (hầu hết kim loại/ oxit kim
loại/ axit rắn)
•Là các phân tử nằm trên bề mặt pha rắn, thường ở
các vò trí đặc biệt: khuyết tật, lồi lõm…
–Chất mang
•Phân tán trung tâm hoạt động
•Tăng bề mặt riêng
•Tăng độ bền xúc tác
•Có thể đồng thời là trung tâm
•hoạt động
Đánh giá chất xúc tác rắn
• - Hoạt tính xúc tác
• Tăng tốc tốt cho phản ứng mong muốn
• - Độ chọn lọc
• Tăng tốc cho các pứ mong muốn, ức chế các pứ
không mong muốn
• Trong nhiều trường hợp, độ chọn lọc còn quan
trọng hơn hoạt tính xúc tác, khó khống chế hơn
• - Độ bền, độ ổn đònh
• Không bò giảm hoạt tính
xúc tác do : tạp chất
trong dòng nguyên liệu; trung tâm hoạt động bò
phân hủy nhiệt, bay hơi, phân ly; sốc áp suất …