温度と反応速度

一定の温度では、相互作用する分子がある程度のエネルギーを持っていれば反応が可能です。 アレニウスはこれを過剰エネルギーと呼んだ 活性化エネルギー 、および分子自体 アクティブ化された.

アレニウス速度定数によると kそして活性化エネルギー Eaは、アレニウス方程式と呼ばれる関係によって関連付けられます。

ここ あ– 前指数関数、 R– ユニバーサル気体定数、 T– 絶対温度。

したがって、一定の温度では、反応速度が決まります。 Ea。 もっと Ea、活性分子の数が少ないほど、反応の進行は遅くなります。 減少時 Ea速度が上がったとき、 Ea= 0 反応は即座に発生します。

マグニチュード Ea反応する物質の性質を特徴づけ、依存性から実験的に決定されます。 k = f(T）。 方程式 (5.3) を対数形式で書き、それを 2 つの温度での定数について解くと、次のことがわかります。 Ea:

γ – 速度の温度係数 化学反応。 γ の値は温度や領域外に依存するため、ファント ホフの法則の適用範囲は限られています。 Ea= 50–100 kJ ∙ mol –1 この規則はまったく当てはまりません。

図では、 5.4 から、初期生成物を活性状態 (A* は活性化された複合体) に移行させるのに費やされたエネルギーは、最終生成物への移行中に再び完全または部分的に放出されることがわかります。 初期製品と最終製品のエネルギー差によりΔが決まります。 H活性化エネルギーに依存しない反応。

したがって、初期状態から最終状態に至る途中で、システムはエネルギー障壁を克服する必要があります。 のみ 活性分子、衝突の瞬間に以下に等しい必要な過剰エネルギーを持っています。 Ea、この障壁を乗り越えて入ることができます 化学反応。 温度が上昇すると、反応媒体中の活性分子の割合が増加します。

前指数係数あ衝突の総数を特徴づけます。 単純な分子の反応用 あ理論上の衝突規模に近い Z、つまり あ = Z、気体の運動理論から計算されます。 複雑な分子の場合 あ ≠ Zしたがって、立体因子を導入する必要があります。 P:

ここ Z– すべての衝突の数、 P– 空間的に有利な衝突の割合 (0 から の値を取る) – アクティブな、つまりエネルギー的に有利な衝突の割合。

速度定数の次元は次の関係から得られます。

式 (5.3) を分析すると、反応を加速するには 2 つの基本的な可能性があるという結論に達します。
a) 温度の上昇、
b) 活性化エネルギーの減少。

「化学反応速度論。温度と反応速度」というトピックに関する問題とテスト

• 化学反応の速度。 触媒 - 化学反応の分類とその発生パターン、8 ～ 9 年生

  レッスン: 5 課題: 8 テスト: 1

反応に影響を与える要因

人間の体内では、生きた細胞内で何千もの酵素反応が起こります。 ただし、多段階のプロセス連鎖では、個々の反応速度の差は非常に大きくなります。 したがって、細胞内でのタンパク質分子の合成には、トランスファー RNA の合成とリボソームの合成という少なくとも 2 つの段階が先行します。 しかし、t-RNA分子の濃度が2倍になる時間は1.7分、タンパク質分子は17分、リボソームは170分です。 遅い（制限的な）段階のプロセス全体の速度、この例ではリボソーム合成の速度です。 制限反応の存在により、セル内で発生する何千もの反応を制御する際に高い信頼性と柔軟性が得られます。 最も遅いものだけを監視して規制するだけで十分です。 この多段階合成の速度を調整する方法は、最小原理と呼ばれます。 大幅に簡素化し、より多くのことを実現できます。 信頼できるシステム細胞内の自動調節。

反応速度論で使用される反応の分類: 反応、均一反応、不均一反応、および微小不均一反応。 反応は単純なものもあれば複雑なものもあります (並列、逐次、共役、連鎖)。 素反応行為の分子性。 運動方程式。 反応の順序。 人生の半分

微小不均一反応 –

反応の分子性は、素反応で化学相互作用を起こす分子の数によって決まります。 これに基づいて、反応は単分子、二分子、三分子に分類されます。

その場合、タイプ A -> B の反応は単分子になります。たとえば、次のようになります。

a) C 16 H 34 (t°C) -> C g H 18 + C 8 H 16 - 炭化水素分解反応;

b) CaCO 3 (t°C) -> CaO + CO 2 - 炭酸カルシウムの熱分解。
タイプ A + B -> C または 2A -> C - の反応は二分子反応です。次に例を示します。
a) C + 0 2 -> C0 2; b) 2H 2 0 2 -> 2H 2 0 + 0 2 など

三分子反応は、次のような一般方程式で記述されます。

a) A + B + C D; b) 2A + B D; c) 3A D.

例: a) 2H 2 + 0 2 2H 2 0; b) 2NO + H 2 N 2 0 + H 2 0。

反応速度は分子量に応じて次の方程式で表されます。 a) 単分子反応の場合、V = CA へ。 b) V = to C A C in または c) V = to C 2 A - 二分子反応の場合。 d) V = k C C in C e e) V = k C 2 A C in または f) V = k C 3 A - 三分子反応の場合。

分子数は、1 つの基本的な化学作用で反応する分子の数です。

多くの場合、反応の分子性を確立するのは難しいため、より正式な記号、つまり化学反応の順序が使用されます。

反応の次数は、反応物の濃度に対する反応速度の依存性を表す方程式 (反応速度方程式) の濃度乗の指数の合計に等しくなります。

反応機構、つまり反応の「基本的な作用」（分子性の記号の定義を参照）を確立することが難しいという事実により、反応の順序は分子性と一致しないことがほとんどです。

この立場を説明するいくつかの例を考えてみましょう。

1. 結晶の溶解速度は、反応の単分子の性質にもかかわらず、ゼロ次の速度論方程式で記述されます: AgCl (TB) -> Ag + + CI", V = k C(AgCl (TB p= k"C( AgCl (ra)) - p - 密度であり、一定の値です。つまり、溶解速度は溶質の量 (濃度) に依存しません。

2. スクロースの加水分解反応: CO + H 2 0 -> C 6 H 12 0 6 (グルコース) + C 6 H 12 0 6 (フルクトース) は二分子反応ですが、その反応速度論は一次反応速度論で記述されます。方程式: V = k*C cax。体内を含む実験条件下では、水の濃度は一定値 C(H 2 0) - const であるためです。

3.
過酸化水素の分解反応は、触媒、無機イオン Fe 3+、Cu 2+ 金属白金の両方、および生物学的酵素 (カタラーゼなど) の関与によって起こり、一般的な形式は次のとおりです。

2H 2 0 2 -> 2H 2 0 + O、つまり二分子です。

反応速度の濃度依存性。 一次、二次、ゼロ次反応の速度方程式。 反応の速度と速度定数を決定するための実験的方法。

反応速度の温度依存性。 ヴァント・ホフの法則。 反応速度の温度係数とその特徴 生化学プロセス.

反応速度のγ温度係数。

値 γ の物理的意味は、温度が 10 度変化するごとに反応速度が何倍変化するかを示すことです。

15. 能動衝突理論の概念。 反応のエネルギープロファイル。 活性化エネルギー; アレニウス方程式。 立体因子の役割。 遷移状態理論の概念。

速度定数、活性化エネルギー、温度の関係は、アレニウスの式で説明されます。 k T = k 0 *Ae~ E / RT、ここで、k t と k 0 は温度 T での速度定数、T e は温度の底です。自然対数、A は立体因子です。

立体因子 A は、分子の活性中心における 2 つの反応粒子の衝突確率を決定します。 この要素は、生体高分子との生化学反応にとって特に重要です。 酸塩基反応では、H + イオンは末端カルボキシル基 - COO と反応する必要があります。」しかし、H + イオンとタンパク質分子のすべての衝突がこの反応を引き起こすわけではありません。ある点で直接起こる衝突のみです。活性中心と呼ばれる巨大分子が効果を発揮します。

アレニウスの式から、活性化エネルギー E が低くなり、プロセスの温度 T が高くなるほど、速度定数が高くなることがわかります。

問題336。
150℃では、一部の反応は 16 分で完了します。 反応速度の温度係数を 2.5 として、この反応が行われた場合に何時間後に終了するかを計算します。 a) 20 時 0℃; b) 80℃。
解決：
ファント ホフの法則によれば、速度の温度依存性は次の方程式で表されます。

v t および k t - 温度 t°C での反応の速度および速度定数。 v (t + 10) と k (t + 10) は温度 (t + 10 ℃) での同じ値です。 - 反応速度の温度係数。ほとんどの反応の値は 2 ～ 4 の範囲にあります。

a) 特定の温度での化学反応の速度はその発生時間に反比例することを考慮して、問題文に示されたデータをヴァント・ホフの法則を定量的に表す式に代入すると、次の結果が得られます。

b) この反応は温度の低下とともに進行するため、特定の温度では、この反応の速度はその発生時間に正比例するため、問題文で与えられたデータを、van' を定量的に表す式に代入します。ホフ則により、次の結果が得られます。

答え: a) 200 ℃ t2 = 9.8 秒。 b) 80 ℃、t3 = 162 時間 1 分 16 秒。

問題337。
反応速度定数の値は次のように変化しますか? a) ある触媒を別の触媒と交換した場合。 b) 反応物質の濃度が変化したとき?
解決：
反応速度定数は、反応物質の性質、温度、触媒の存在などに依存する値であり、反応物質の濃度には依存しない。 これは、反応物の濃度が 1 mol/l に等しい場合の反応速度と等しくなります。

a) ある触媒を別の触媒と交換すると、特定の化学反応の速度が変化または増加します。 触媒を使用すると化学反応の速度が速くなり、反応速度定数の値もそれに応じて大きくなります。 反応速度定数の値の変化は、ある触媒を別の触媒に交換するときにも発生し、元の触媒と比較してこの反応の速度が増加または減少します。

b) 反応物の濃度が変化すると、反応速度の値は変化しますが、反応速度定数の値は変化しません。

問題338。
反応の熱効果はその活性化エネルギーに依存しますか? 答えを正当化します。
解決：
反応の熱効果は系の初期状態と最終状態にのみ依存し、プロセスの中間段階には依存しません。 活性化エネルギーは、物質の分子が衝突して新しい物質を形成するために必要な過剰エネルギーです。 活性化エネルギーは、温度を増減したり、それに応じて温度を下げたり上げたりすることで変化します。 触媒は活性化エネルギーを下げ、阻害剤は活性化エネルギーを下げます。

したがって、活性化エネルギーの変化は反応速度の変化につながりますが、反応の熱効果の変化にはつながりません。 反応の熱効果は一定の値であり、特定の反応の活性化エネルギーの変化には依存しません。 たとえば、窒素と水素からアンモニアが生成される反応は次のような形式になります。

この反応は発熱反応です (> 0)。 反応は反応する粒子のモル数と気体物質のモル数の減少とともに進行し、系を不安定な状態からより安定な状態に導き、エントロピーが減少します。< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

問題339。
直接反応と逆反応のどちらの反応で、直接反応が熱を放出する場合、活性化エネルギーは大きくなりますか?
解決：
順反応と逆反応の活性化エネルギーの差は熱効果に等しくなります: H = E a(rev.) - E a(rev.) 。 この反応は熱の放出を伴って起こります。 発熱しており、< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
Ea(例)< Е а(обр.) .

答え： Ea(例)< Е а(обр.) .

問題340。
298 K で起こる反応の活性化エネルギーが 4 kJ/mol 減少すると、反応速度は何倍に増加しますか?
解決：
活性化エネルギーの減少を Ea で表し、活性化エネルギーの減少前後の反応速度定数をそれぞれ k と k で表しましょう。」 アレニウスの式を使用すると、次の結果が得られます。

E a - 活性化エネルギー、k および k" - 反応速度定数、T - K 単位の温度 (298)。
問題のデータを最後の式に代入し、活性化エネルギーをジュールで表すと、反応速度の増加が計算されます。

答え：5回。

タスク番号 1. 遊離酸素との相互作用は、非常に有毒な二酸化窒素の生成につながります / / が、この反応は生理学的条件下ではゆっくりと起こり、低濃度では細胞への毒性損傷に重大な役割を果たしませんが、その反応により病原性効果が急激に増加します。過剰生産。 反応速度が次の場合、初期ガスの混合物の圧力が 2 倍になると、窒素酸化物 (II) と酸素との相互作用速度が何倍増加するかを求めます。 方程式で表される ?

解決.

1. 圧力を 2 倍にすることは、濃度を 2 倍にすることと同じです ( と） そして 。 したがって、 に対応する相互作用率は、集団行動の法則に従って、次の式になります。 そして

答え. 反応速度が8倍になります。

タスク番号 2. 空気中の塩素 (刺激臭のある緑色がかったガス) の濃度が 25 ppm を超えると、生命と健康に危険があると考えられていますが、患者がこのガスによる急性重度の中毒から回復した場合、その後、残留影響は観察されません。 濃度、濃度、3) 圧力 / /? を 3 倍に増やすと、気相で起こる反応速度がどのように変化するかを求めてください。

解決.

1. 濃度と をそれぞれ と で表すと、反応速度の式は次の形式になります。

2. 濃度を 3 倍にすると、 と は等しくなります。 したがって、反応速度の式は次の形式になります。 1) 2)

3. 圧力が増加すると、ガス状反応物の濃度が同じ量だけ増加します。

4. 初期反応速度に対する反応速度の増加は、それぞれ次の比率によって決まります。 1) , 2) , 3) .

答え. 反応速度は 1) 、 2) 、 3) 倍に増加します。

問題その3。 反応の温度係数が 2.5 の場合、温度が から に変化すると出発物質の相互作用速度はどのように変化しますか?

解決.

1. 温度係数は、温度が変化するたびに反応速度がどのように変化するかを示します (ファント ホフの法則)。

2. 温度変化が の場合、 という事実を考慮すると、次の結果が得られます。 。 ここから、 。

3. 真数表を使用すると、次のことがわかります。

答え. 温度が変化すると（つまり上昇すると）、速度は 67.7 倍に増加します。

問題その4。 温度が上昇すると反応速度が 128 倍に増加することがわかっているので、反応速度の温度係数を計算します。

解決.

1. 化学反応速度の温度依存性は、経験的なファント ホフ則で表されます。

. の方程式を解くと、次のことがわかります。 したがって =2

答え. =2.

問題その5。 反応の 1 つについて、2 つの速度定数が決定されました: 0.00670 と 0.06857。 での同じ反応の速度定数を決定します。

解決.

1. 反応速度定数の 2 つの値に基づいて、アレニウス方程式を使用して、反応の活性化エネルギーを決定します。 。 この場合: ここから: J/モル

2. 計算に での速度定数とアレニウスの式を使用して、 での反応速度定数を計算します。 。 この場合、次の事実を考慮します。 、 我々が得る： 。 したがって、

答え.

ル・シャトリエの原理を使用した化学平衡定数の計算と平衡シフトの方向の決定 .

タスクその6。二酸化炭素 / / 一酸化炭素とは異なり / / 生体の生理学的機能や解剖学的完全性を侵害せず、その窒息効果は高濃度での存在と吸入空気中の酸素の割合の減少のみによるものです。 それは何と等しいですか 反応平衡定数 / /: 温度における、次の方法で表されます。 a) 反応物質の分圧。 b) 平衡混合物の組成が体積分率で表されることを知って、それらのモル濃度: 、および 、システム内の全圧力は Pa?

解決.

1. ガスの分圧は、全圧に混合物中のガスの体積分率を乗じたものに等しいため、次のようになります。

2. これらの値を平衡定数の式に代入すると、次のようになります。

3. と の関係は、理想気体のメンデレーエフ-クラペイロン方程式に基づいて確立され、次の等式で表されます。 ここで、 はガス状反応生成物とガス状出発物質のモル数の差です。 この反応の場合: 。 それから： .

答え. パ。 。

タスクNo.7。次の反応では平衡はどの方向に変化しますか。

3. ;

a) 温度が上昇した場合、b) 圧力が低下した場合、c) 水素濃度が増加した場合?

解決.

1. システム内の化学平衡は、一定の外部パラメーター (など) で確立されます。 これらのパラメーターが変化すると、システムは平衡状態を離れ、直接反応 (右へ) または逆反応 (左へ) が優勢になり始めます。 均衡の変化に対するさまざまな要因の影響は、ル シャトリエの原則に反映されています。

2. 化学平衡に影響を与える 3 つの要素すべてが上記の反応に与える影響を考えてみましょう。

a) 温度が上昇すると、平衡は吸熱反応に向かってシフトします。 熱を吸収することで起こる反応。 1 番目と 3 番目の反応は発熱です / / したがって、温度が上昇すると、平衡は逆反応に向かって移動し、2 番目の反応では / / - 正反応に向かって移動します。

b) 圧力が低下すると、平衡はガスのモル数が増加する方向に移行します。 より大きなプレッシャーに向かって。 1 番目と 3 番目の反応では、方程式の左側と右側のガスのモル数は同じになります (それぞれ 2-2 と 1-1)。 したがって、圧力の変化は、 引き起こさないだろうシステム内の平衡状態の変化。 2 番目の反応では、左側に 4 モル、右側に 2 モルのガスが存在するため、圧力が低下するにつれて平衡は逆反応の方向に移動します。

V) 反応成分の濃度が増加すると、平衡はそれらの消費に向けてシフトします。最初の反応では生成物中に水素が存在し、その濃度が増加すると逆反応が促進され、その間に水素が消費されます。 2 番目と 3 番目の反応では、出発物質に水素が含まれるため、その濃度が増加すると、平衡は水素の消費に伴う反応に移行します。

答え.

a) 温度が上昇すると、反応 1 と 3 の平衡は左に移動し、反応 2 の平衡は右に移動します。

b) 反応 1 と 3 は圧力低下の影響を受けませんが、反応 2 では平衡が左に移動します。

c) 反応 2 および 3 の温度上昇は平衡の右へのシフトを伴い、反応 1 では平衡の左へのシフトを伴います。

1.2. 状況別タスクNo.7～21内容を統合するため（プロトコルノートブックで実行）。

タスクNo.8。反応速度の温度係数が 4 の場合、温度が から に低下したとき、体内のグルコースの酸化速度はどのように変化しますか?

問題その9ファント ホフの近似則を使用して、反応速度が 80 倍に増加するためには、温度をどのくらい上昇させる必要があるかを計算しますか? 温度速度係数が 3 であるとします。

タスクNo.10。反応を実際に停止するには、反応混合物の急速冷却が使用されます (「反応凍結」)。 反応の温度係数が 2.7 の場合、反応混合物を 40 度から 50 度に冷却したときに反応速度が何倍変化するかを求めます。

タスクNo.11。一部の腫瘍の治療に使用される同位体は、半減期が 8.1 日です。 何時後、患者の体内の放射性ヨウ素の含有量は5分の1に減少しますか?

タスクNo.12。一部の合成ホルモン (医薬品) の加水分解は、速度定数 0.25 の一次反応です ()。 2ヶ月後、このホルモンの濃度はどう変化しますか?

タスクNo.13。放射性物質の半減期は5600年です。 生体では代謝により一定の量が保たれています。 マンモスの遺跡では、内容はオリジナルと同じでした。 マンモスが生きていた時代を特定しますか?

問題その14。殺虫剤（昆虫を駆除するために使用される殺虫剤）の半減期は 6 か月です。 一定量が貯留層に入り、そこで濃度 mol/l が確立されました。 殺虫剤濃度が mol/l レベルに低下するまでにどれくらい時間がかかりますか?

タスクNo.15。脂肪と炭水化物は450〜500°の温度で顕著な速度で酸化し、生物では36〜40°の温度で酸化します。 酸化に必要な温度が急激に下がる理由は何でしょうか？

問題その16。過酸化水素は水溶液中で酸素と水に分解します。 反応は無機触媒（イオン）と生体有機触媒（カタラーゼ酵素）の両方によって促進されます。 触媒の非存在下での反応の活性化エネルギーは 75.4 kJ/mol です。 イオンはそれを42 kJ/molに減少させ、酵素カタラーゼは2 kJ/molに減少させます。 触媒の非存在下とカタラーゼの存在下の反応速度の比を計算します。 酵素の活性についてどのような結論を導き出すことができますか? 反応は27℃の温度で起こります。

問題No.17トランシーバーのペニシリン減衰速度定数 J/モル

1.3. コントロールの質問

1. 用語の意味を説明します: 反応速度、速度定数?

2. 化学反応の平均速度と実際の速度はどのように表されますか?

3. 特定の時点における化学反応の速度についてのみ話すのはなぜ意味があるのでしょうか?

4. 可逆反応と不可逆反応の定義を定式化します。

5. 集団行動の法則を定義する。 この法則を表す等式には、反応物の性質に対する反応速度の依存性が反映されていますか?

6. 反応速度は温度にどのように依存しますか? 活性化エネルギーとは何と呼ばれますか? 活性分子とは何ですか?

7. 均一反応と不均一反応の速度はどのような要因に依存しますか? 例を上げてください。

8. 化学反応の順序と分子性は何ですか? どのような場合に一致しないのでしょうか?

9. 触媒と呼ばれる物質は何ですか? 触媒の促進作用のメカニズムは何ですか?

10.「触媒中毒」とは何ですか? どのような物質が阻害剤と呼ばれますか?

11. 化学平衡とは何ですか? なぜダイナミックと呼ばれるのでしょうか? 反応物質のどの濃度を平衡と呼びますか?

12. 化学平衡定数とは何ですか? 反応する物質の性質、濃度、温度、圧力に依存しますか? 不均一系における平衡定数の数学的表記の特徴は何ですか?

13. 薬物の薬物動態とは何ですか?

14. 発生するプロセス 薬体内では、多くの薬物動態パラメータによって定量的に特徴付けられます。 主なものをあげてください。

温度の上昇に伴う反応速度の増加は、通常、反応速度の温度係数によって特徴付けられます。これは、系の温度が 10°C 上昇したときに特定の反応速度が何倍増加するかを示す数値です。 異なる反応の温度係数は異なります。 常温では、ほとんどの反応の値は 2 ～ 4 の範囲になります。

温度係数は、いわゆる「ヴァント・ホフ則」に従って決定され、数学的には次の式で表されます。

v 2 /v 1 = g ( T 2 – T 1)/10 ,

どこ v 1と v 2 – 温度での反応速度 T 1と T 2 ; g は反応の温度係数です。

したがって、たとえば g = 2 の場合、 T 2 -T 1 = 50℃ v 2 /v 1 = 2 5 = 32、つまり 反応は 32 倍加速され、この加速は絶対値にはまったく依存しません。 T 1と T 2、ただしそれらの違いのみ。

活性化エネルギー、化学反応の基本的な作用に入る粒子（分子、ラジカル、イオンなど）の平均エネルギーと、反応系内のすべての粒子の平均エネルギーとの差。 さまざまな化学反応に E. a. 数から 10 までと大きく異なります。 j./モル同じ化学反応の場合、E. a の値は次のようになります。 は、分子の並進運動のエネルギーと内部自由度 (電子、振動、回転) に応じて、分子の分布関数のタイプに依存します。 Eの統計値として。 閾値エネルギーまたはエネルギー障壁、つまり特定の素反応が起こるために 1 対の衝突粒子が持つ必要がある最小エネルギーとは区別される必要があります。

アレニウス方程式、速度定数の温度依存性 に基礎化学 反応:

ここで、A は前指数因数 (次元は次元 k と一致します)、 Ea- 活性化エネルギー、通常はプラスになります。 値、T-abs。 温度、k-ボルツマン定数。 与えるのが慣例です Ea分子ごとではありません。 そして粒子の数によって 該当なし= 6.02*10 23 (アボガドロ定数)、kJ/mol で表されます。 このような場合、アレニウス方程式の値は k気体定数で置き換える R. 1nk 対 1 のグラフ /kT(アレニウス プロット) – 負の傾きが活性化エネルギーによって決まる直線 Eaそしてポジティブに特徴付けます。 温度依存性 に。

触媒- 反応を促進するが、反応生成物の一部ではない化学物質。 他の試薬とは異なり、触媒の量は反応後に変化しません。 反応には触媒が関与していることを理解することが重要です。 反応のより迅速な経路を提供するため、触媒は出発物質と反応し、得られた中間体は変換を受け、最終的に生成物と触媒に分割されます。 その後、触媒は出発物質と再び反応し、この触媒サイクルが何度も (最大 100 万回) 発生します。 ソース？』を繰り返します。

触媒は次のように分類されます 同種のそして 異質な。 均一系触媒は反応物質と同じ相にあり、不均一系触媒は反応物質が存在する相から界面によって分離された独立した相を形成します。 典型的な均一系触媒は酸と塩基です。 金属、その酸化物、硫化物は不均一系触媒として使用されます。

同じ種類の反応は、均一触媒と不均一触媒の両方で発生する可能性があります。 したがって、酸溶液とともに、酸性の性質を有する固体のAl 2 O 3 、TiO 2 、ThO 2 、アルミノケイ酸塩、およびゼオライトが使用されます。 基本的な特性を持つ不均一系触媒: CaO、BaO、MgO。

不均一系触媒は、一般に高度に発達した表面を有しており、不活性担体（シリカゲル、酸化アルミニウム、活性炭など）上に分散されています。

反応の種類ごとに、特定の触媒のみが有効です。 すでに述べたものに加えて、 酸ベース、触媒があります 酸化還元; それらは、遷移金属またはその化合物（Co +3、V 2 O 5 + MoO 3）の存在によって特徴付けられます。 この場合、遷移金属の酸化状態を変化させることによって触媒作用が行われます。

分散系- これらは、完全にまたは実質的に混和せず、互いに化学反応しない 2 つ以上の相 (物体) の形成です。 最初の物質 ( 分散相) 2 番目の ( 分散媒）。 複数の相がある場合は、物理的に相互に分離できます (遠心分離、分離など)。

通常、分散系はコロイド溶液またはゾルです。 分散系には、分散相が存在する固体分散媒の場合も含まれます。

分散系の最も一般的な分類は、分散媒と分散相の凝集状態の違いに基づいています。 3 種類の凝集状態の組み合わせにより、9 種類の分散系を区別することができます。 簡潔にするために、それらは通常分数で表され、その分子は分散相を示し、分母は分散媒を示します。たとえば、「液体中気体」系の場合、G/L という表記が受け入れられます。

コロイド溶液。 粒子のサイズが 1 ～ 500 nm の場合、コロイド状態は多くの物質の特徴です。 これらの粒子の総表面積が膨大であることを示すのは簡単です。 粒子が直径 10 nm の球の形をしていると仮定すると、これらの体積の合計は、 粒子 1 cm 3 になります

表面積は約10平方メートルです。 前述したように、表面層は表面エネルギーと、イオンなどの特定の粒子を吸着する能力によって特徴付けられます。

溶液から。 特徴的な機能コロイド粒子は、イオンの選択的吸着によりその表面に電荷が存在することです。 コロイド粒子は複雑な構造をしています。 これには、コア、吸着イオン、対イオン、溶媒が含まれます。 親液性があります（ガイド。

親好性）コロイド（溶媒が粒子核と相互作用する）、ポリフォビック（疎水性）コロイド（溶媒が粒子核と相互作用しない）

粒子。 溶媒は、吸着されたイオンの溶媒和シェルとしてのみ、または疎液性部分と親液性部分を有する安定剤（界面活性剤）の存在下で疎水性粒子の組成中に含まれる。

コロイド粒子の例をいくつか示します。

どうやって。 コアは、コアを構成する元素のイオン (これらの例では、Ag +、HS-、Fe 3+ イオン) が吸着された電気的に中性の粒子の集合体で構成されていることがわかります。 コロイド粒子には、コアに加えて、対イオンと溶媒分子があります。 吸着したイオンと対イオンは溶媒とともに吸着層を形成します。 粒子の総電荷は、吸着されたイオンと対イオンの電荷の差に等しくなります。 粒子の周囲にはイオンの拡散層があり、その電荷はコロイド粒子の電荷と等しい。 コロイド粒子と拡散層は電気的に中性のミセルを形成します

ミセル(緯度からの小数点。 雲母- 粒子、粒子) - コロイド系の粒子は、特定の媒体に不溶な非常に小さなコアで構成され、吸着されたイオンと溶媒分子の安定化シェルで囲まれています。 たとえば、硫化ヒ素ミセルは次の構造を持っています。

((As 2 S 3) m nHS − (n-x)H + ) バツ- xH+

ミセルの平均サイズは 10-5 ～ 10-7 cm です。

凝固- コロイド溶液が溶媒とゼラチン状塊の 2 相に分離する、または溶解物質の粒子が大きくなった結果として溶液が濃くなる

解膠とは、沈殿物またはゲルによく吸着される液体またはそれに添加される物質の作用下で、コロイド状の沈殿物またはゲルがコロイド溶液に変化するプロセスであり、この場合は解膠剤と呼ばれます（たとえば、下での脂肪の解膠）胆汁の影響）。
解膠とは、コロイド溶液の凝固後に、特定の物質（解膠剤）の影響下でゲル粒子の凝集体（ゼリー）または緩い沈殿物を分離することです。 解膠の結果、沈殿物 (またはゲル) が懸濁します。

ソリューション、 2 つ以上のコンポーネントで構成される単相システム。 凝集状態に応じて、溶液は固体、液体、または気体になります。

溶解性、成分が分散して分布した別の物質 (または複数の物質) と均一な混合物を形成する物質の能力 (ソリューションを参照)。 通常、溶媒とは次のような物質です。 純粋な形結果として得られるソリューションと同じ集合状態で存在します。 溶解前に両方の物質が同じ凝集状態にあった場合、溶媒は混合物中に著しく大量に存在する物質であると考えられます。

溶解度は、溶媒と溶質の分子の物理的および化学的親和性、エネルギー比、および溶液の均一成分と異種成分の相互作用によって決まります。 一般に、同様の物理的化合物は互いに溶解性が高くなります。 そして化学。 物質の性質（「似たものは似たものに溶ける」という経験則）。 特に、極性分子からなる物質やイオン結合をもつ物質はよく溶けます。 極性溶媒 (水、エタノール、液体アンモニア) にはよく溶けますが、非極性物質はよく溶けます。 非極性溶媒 (ベンゼン、二硫化炭素) 中で。

特定の物質の溶解度は温度と圧力に依存します。 一般原則均衡の変化（ル・シャトリエ・ブラウンの原理を参照）。 所定の条件下での飽和溶液の濃度は、所定の溶媒中の物質の R を数値的に決定し、とも呼ばれます。 溶解性。 過飽和溶液には、その溶解度に対応するよりも多量の溶解物質が含まれており、過飽和溶液の存在は反応速度論によるものです。 結晶化が困難になる（「新しい相の起源」を参照）。 難溶性物質の溶解度を特徴付けるには、PA 活性の積が使用されます (溶液の特性が理想に近い場合、溶解度積 PR)。