А. Основы катализа

Причиной низкой скорости большинства органических реакций является высокий энергетический барьер (энергия активации, см. Аминокислоты: физические и химические свойства), который должны преодолеть молекулы прежде, чем вступить в реакцию. В водных растворах энергия активации расходуется на разрушение гидратной оболочки молекул реагентов. Часто во время реакции происходит разрушение мезомерных структур, что также требует затрат энергии. Наиболее высокая точка энергетической кривой обычно соответствует энергетически неблагоприятному переходному состоянию (1). Катализатор снижает энергию активациии и направляет реакцию по другому пути (2). Если все переходные состояния характеризуются более низкой энергией активации по сравнению с реакцией в отсутствие катализатора, то альтернативная реакция протекает с более высокой скоростью несмотря на образование большого числа промежуточных продуктов. Поскольку реагенты и продукты реакции в обоих случаях идентичны, реакция, протекающая в присутствии катализатора, не влияет на изменение свободной энергии ΔG. Катализаторы, в том числе ферменты, в принципе не влияют на равновесное состояние реакции (см. Равновесие).

Утверждение о том, что катализатор снижает энергию активации, строго говоря, не корректно, так как реакция в присутствии катализатора не идентична исходной реакции. Просто это совершенно иная реакция, имеющая более низкий активационный барьер.

Статьи раздела «Катализ»:

• Катализ
• А. Основы катализа
• Б. Каталитический гидролиз сложных эфиров в присутствии имидазола

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел