Номер 6, страница 94, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Какие вещества называются каталитическими ядами?

Каталитические яды (также известные как ингибиторы катализаторов) — это вещества, которые даже в очень малых концентрациях значительно снижают или полностью подавляют активность катализатора. Процесс снижения активности катализатора под действием яда называется "отравлением" катализатора.

Механизм действия каталитических ядов заключается в их взаимодействии с активными центрами катализатора. Активные центры — это специфические участки на поверхности катализатора, где происходят химические реакции. Яд, обладая высоким химическим сродством к материалу катализатора, прочно связывается с этими активными центрами (часто посредством хемосорбции), блокируя их. В результате реагенты больше не могут взаимодействовать с катализатором, и скорость каталитической реакции резко падает.

Отравление катализатора может быть двух видов:

• Обратимое — яд связан с катализатором непрочно и может быть удален с его поверхности (например, при повышении температуры или промывке), после чего каталитическая активность восстанавливается.
• Необратимое — яд образует очень прочные химические связи с активными центрами. В этом случае катализатор теряет свою активность навсегда и подлежит замене или сложной химической регенерации.

Примеры каталитических ядов:

Для многих широко используемых металлических катализаторов (например, платины $Pt$, палладия $Pd$, никеля $Ni$, железа $Fe$) типичными ядами являются:

• Соединения, содержащие серу, селен, теллур (например, сероводород $H_2S$, диоксид серы $SO_2$).
• Соединения, содержащие фосфор, мышьяк, сурьму (например, фосфин $PH_3$, арсин $AsH_3$).
• Оксид углерода(II) ($CO$), цианиды ($CN^−$).
• Ионы и соединения тяжелых металлов, таких как ртуть ($Hg$), свинец ($Pb$), висмут ($Bi$).

Например, в производстве аммиака (процесс Габера-Боша) используемый железный катализатор очень чувствителен к примесям соединений серы и оксида углерода (II) в исходной азотно-водородной смеси. Другой известный пример — отравление свинцом каталитических нейтрализаторов выхлопных газов в автомобилях, из-за чего стал необходим переход на неэтилированный бензин.

Ответ: Каталитическими ядами называют вещества, которые, даже присутствуя в небольших количествах, снижают или полностью прекращают активность катализатора. Их действие основано на блокировке активных центров катализатора, в результате чего он теряет способность ускорять химическую реакцию.