第二節 催化劑的種類
正催化劑和負催化劑

根據催化劑對反應速率的影響,催化劑可分為:

  • 正催化劑:降低反應的活化能,加快反應速率;
  • 負催化劑(也稱為抑制劑):提高反應的活化能,減慢反應速率。

在化學工業生產過程中,一般會採用正催化劑以提高生產效益,使用負催化劑主要有右側所示的兩種情況。

  • 抑制一些不希望發生的反應過程,例如:
    • 飲料中加入抗氧化劑,防止有機物質被氧化;
    • 食用油中加入沒食子酸,防止不飽和脂肪被氧化。
  • 減慢反應速率,以便研究反應機理
多相催化劑和均項催化劑

根據催化劑與反應物是否處於同相,催化劑可分為:

  • 均相催化劑:催化劑與反應物同相;
  • 多相催化劑:催化劑與反應物不同相。

在化學工業生產過程中,一般會採用正催化劑以提高生產效益。右表中,列舉了幾個均項/多相催化劑涉及的化學反應過程。

化學反應(催化劑) 類別
\(2{{\text{H}}_{2}}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{aq} \right)\ \xrightarrow{ \text{Mn}{{\text{O}}_{2}}\left( \text{s} \right) }\ 2{{\text{H}}_{2}}\text{O}\left( \text{l} \right)\ +\ {{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)\) 多相
\(2{{\text{I}}^{-}}\left( \text{aq} \right)\ +\ {{\text{S}}_{2}}{{\text{O}}_{8}}^{2-}\left( \text{aq} \right)\ \xrightarrow{ \text{F}{{\text{e}}^{2+}}\left( \text{aq} \right) }\ {{\text{I}}_{2}}\left( \text{aq} \right)\ +\ 2\text{S}{{\text{O}}_{4}}^{2-}\left( \text{aq} \right)\) 均相
\({{\text{N}}_{2}}\left( \text{g} \right)\ +\ \text{3}{{\text{H}}_{2}}\left( \text{g} \right)\ {\stackrel{ \text{Fe}\left( \text{s} \right) }{\rightleftharpoons}} \text{2N}{{\text{H}}_{3}}\left( \text{g} \right)\) 多相
\(\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\left( \text{l} \right)+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{l} \right) {\stackrel{ {{\text{H}}^{+}}\left( \text{aq} \right) }{\rightleftharpoons}} \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH}\left( \text{aq} \right)+{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{OH}\left( \text{aq} \right)\) 均相
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