Катализатор — это вещество, ускоряющеереакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. Количество катализатора, в отличие от других реагентов, послереакции не изменяется. Обеспечивая более быстрый путь для реакции, катализатор реагирует с исходным веществом, получившееся промежуточное соединение подвергается превращениям и в конце расщепляется на товар и катализатор. Затем катализатор снова реагирует с исходным веществом, и этот каталитический цикл многократно (до миллиона раз) повторяется.
Обычным разложением при температуре оксида марганца. выделится кислород и марганец.
Реакция разложение пероксида водорода, при этом оксид марганца (IV) играет роль катализатора.
2H2O2=2H2O+O2
Во-первых, металл должен быть достаточно активным (реакционно по отношению к кислотам. Например, золото, серебро, медь, ртуть и некоторые другие металлы с выделением водорода с кислотами не реагируют. Такие металлы как натрий, кальций, цинк – напротив – реагируют очень активно с выделением газообразного водорода и большого количества тепла.
кислота
металл
соль
HCl
+
Hg
=
не образуется
2 HCl
2 Na
=
2 NaCl
+
H2
H2SO4
+
Zn
=
ZnSO4
+
H2
По реакционной в отношении кислот все металлы располагаются в ряд активности металлов (табл. 8-3). Слева находятся наиболее активные металлы, справа – неактивные. Чем левее находится металл в ряду активности, тем интенсивнее он взаимодействует с кислотами.
Табл. 8-3. Ряд активности металлов.
Металлы, которые вытесняют водород из кислот
Металлы, которые не вытесняют водород из кислот
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H)
¬ самые активные металлы
Cu Hg Ag Pt Au
Во-вторых, кислота должна быть достаточно сильной, чтобы реагировать даже с металлом из левой части табл. 8-3. Под силой кислоты понимают ее отдавать ионы водорода H+.
Например, кислоты растений (яблочная, лимонная, щавелевая и т.д.) являются слабыми кислотами и очень медленно реагируют с такими металлами как цинк, хром, железо, никель, олово, свинец (хотя с основаниями и оксидами металлов они реагировать).
С другой стороны, такие сильные кислоты как серная или соляная (хлороводородная реагировать со всеми металлами из левой части табл. 8-3.