Kataliza kwasowa

rozpoznawane są dwa rodzaje katalizy kwasowej, specyficzna kataliza kwasowa i ogólna kataliza kwasowa.

katalizy Swoistejedytuj

w swoistej katalizie kwasowej katalizatorem jest protonowany rozpuszczalnik. Szybkość reakcji jest proporcjonalna do stężenia protonowanych cząsteczek rozpuszczalnika sh+. Sam katalizator kwasowy (AH) przyczynia się do przyspieszenia tempa jedynie poprzez przesunięcie równowagi chemicznej pomiędzy rozpuszczalnikiem s i AH na rzecz gatunku SH+. Ten rodzaj katalizy jest powszechny dla silnych kwasów w rozpuszczalnikach polarnych, takich jak woda.

S + AH ⟶ SH + + A − {\displaystyle {\ce {s+ AH -> SH + + a-}}}

na przykład, w wodnym roztworze buforowym szybkość reakcji dla reagentów R zależy od pH układu, ale nie od stężenia różnych kwasów.

rate = − d d t = k {\displaystyle {\text{rate}}= – {\frac {{\text{d}}} {{\text{d}} t}} = k {\ce { }}}

ten rodzaj kinetyki chemicznej obserwuje się, gdy reagent R1 znajduje się w szybkiej równowadze z jego sprzężonym kwasem r1h+, który powoli reaguje z R2 z produktem reakcji; na przykład w reakcji katalizowanej kwasem aldol.

kataliza Ogólnaedytuj

w ogólnej katalizie kwasowej wszystkie gatunki zdolne do oddawania protonów przyczyniają się do przyspieszenia szybkości reakcji. Najsilniejsze kwasy są najbardziej skuteczne. Reakcje, w których transfer protonów zależy od szybkości, wykazują ogólną katalizę kwasową, np. reakcje sprzęgania diazoniowego.

rate = – d d t = k 1 + k 2 + K 3+. . . {\displaystyle {\text{rate}}=-{\frac {{\text{d}}} {{\text{d}} t}} = k_{1} {\ce {}} +k_{2} {\ce {}} +k_{3} {\ce {}}+…}

przy utrzymywaniu pH na stałym poziomie, ale zmianie stężenia buforowego, Zmiana szybkości sygnalizuje ogólną katalizę kwasową. Stała szybkość jest dowodem na konkretny katalizator kwasowy. Gdy reakcje są prowadzone w mediach niepolarnych, ten rodzaj katalizy jest ważny, ponieważ kwas często nie jest zjonizowany.

enzymy katalizują reakcje za pomocą katalizy kwasowo-ogólnej i zasadowej.