Номер 2, страница 356 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 74. Промышленный органический синтез. Глава 7. Химическая технология - номер 2, страница 356.

Условие.

2. Что означает термин «селективность» применительно к катализатору?

Решение.

Решение 2.

Термин «селективность» (или избирательность) применительно к катализатору означает его способность преимущественно ускорять одну из нескольких возможных параллельных реакций, которые могут протекать с участием одних и тех же исходных веществ. Иными словами, селективный катализатор направляет химический процесс по определенному пути, способствуя максимальному образованию целевого (нужного) продукта и подавляя образование побочных, нежелательных продуктов.

Эта характеристика является одной из важнейших для промышленных катализаторов, так как высокий выход целевого продукта напрямую влияет на экономическую эффективность и экологичность производства, уменьшая количество отходов и затраты на их утилизацию.

Например, при каталитическом превращении этилового спирта ($C_2H_5OH$) в зависимости от выбора катализатора можно получить разные продукты:

• На катализаторе оксиде алюминия ($Al_2O_3$) при температуре 350-400 °C преимущественно идет реакция дегидратации с образованием этилена:
  $C_2H_5OH \xrightarrow{Al_2O_3, t^\circ} CH_2=CH_2 + H_2O$
• На медном катализаторе ($Cu$) при температуре 250-300 °C преимущественно идет реакция дегидрирования с образованием ацетальдегида:
  $C_2H_5OH \xrightarrow{Cu, t^\circ} CH_3CHO + H_2$

Количественно селективность ($S$) по целевому продукту выражается как отношение количества исходного вещества, превратившегося в целевой продукт, к общему количеству прореагировавшего исходного вещества. Обычно ее выражают в процентах:
$ S = \frac{\text{количество молей реагента, пошедшего на образование целевого продукта}}{\text{общее количество молей прореагировавшего реагента}} \times 100\% $

Ответ: Селективность катализатора — это его свойство избирательно ускорять одну из нескольких возможных химических реакций, обеспечивая высокий выход целевого продукта и подавляя образование побочных.