6 Билет

1. Катализ және катализаторлар. Гомогенді катализ. Қышқылдық- негіздік катализ. Гетерогенді катализ. Ферментер биологиялық катализаторлар ретінде.

Химиялық реакция жылдамдығын катализатор көмегімен реттеуге болады. Катализатор деп, реакция жылдамдығын өзгертетін және реакция нәтижесінде өзгеріссіз қалатын заттарды айтады.

Егер катализатор реакция жылдамдығын арттыратын болса, оны оң, ал баяулататын болса теріс катализатор деп атайды.

Егер катализатор реакция барысында түзілсе, оны автокатализ деп атайды. Кейбір заттар катализатордың әсер етуіне кедергі жасайды, ондай заттарды ингибиторлар немесе катализатор улары деп атайды.

Ал кейбір заттар өздері катализатор болмаса, катализатордың активтілігін арттырады, ондай заттарды активаторлар деп атайды. Реакцияға қатысатын заттардың және катализатордың агрегаттық күйіне байланысты каталитикалық реакциялар гомогендік және гетерогендік деп атайды. Реакцияға қатысатын заттар мен катализатор бірдей агрегаттық күйде болса, гомогендік катализ, ал әртүрлі агрегаттық күйде болса, гетерогендік катализ деп атайды.

Қышқылдық- негіздік катализ - қышқылдың реакцияға қатысатын заттың біріне өзінің протонын беруі арқылы жүретін катализдің түрі. Қышқылдық-негіздік Катализге каталитикалық крекинг, гидраттану, дегидраттану, органикалық заттардың конденсациялануы, изомерлену реакциялары, тағы басқа жатады. Мұндай Катализдің катализаторлары – реагенттерге протон беретін немесе олардан протон алатын реагенттер мен гетеролиттік әрекеттесетін заттар. Мысалы, протондық (H₂SO₄, HCl, CH₃COOH) және апротондық қышқылдар (BF₃, AlCl₃, тағы басқа), алюмосиликаттар Al₂O₃, фосфаттар, сульфаттар, тағы басқа Кейде негіздік сипаттағы катализаторлар да қолданылады (еріген негіздер, қатты CaO, MgO, тағы басқа). Реагенттерді активтендірудің әр түрлі жаңа әдістері табылуына қарамастан қазіргі кезде хим. өндірістің 80 – 90%-і каталитикалық процестердің үлесіне тиеді. Өндірістік каталитикалық процестерге майларды гидрогенизациялау, бензолды циклогексанға түрлендіру, нитробензолды анилинге айналдыру; мұнай өңдеу процесінде мұнай көмірсутектерін крекингілеу, жоғары сапалы бензиндер, дизельдік және реактивтік отындар алу үшін каталитикалық риформинг, алкилдеу, гидрокрекингілеу және су арқылы тазалау жатады. 

Ферменттер биологиялық катализаторлар ретінде

Тірі организмде маңызды роль атқаратын биокатализатор – ферменттердің зат алмасуға, тыныс алуға тканьдер мен клеткалардың құрамына қосатын үлесі. Тірі организмде жүретін барлық химиялық реакциялар ферменттердің қатысуымен жүреді. Ферменттер химиялық реакция жылдамдығын, химиялық қарапайым катализаторларға қарағанда миллион есе арттырады. 1 гр таза пепсин 50 кг жұмыртқа белогын ыдыратса, 1гр ренин 72 т сүтті іріте алады. Ферменттердің аса бір маңызды қасиеті – ерекше талғап алу қасиеті, яғни әрбір фермент адам организмнде жүретін белгілі бір реакцияға ғана қатысып, соның жылдамдығын арттырады. Адам организмінде 1000-нан аса фермент бір мезгілде мыңдаған реакцияға қатысып, организмде жүретін реакциялар жылдамдығын өзгерте алады.