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臭氧催化劑催化作用的特征

臭氧催化劑是一種可以改變臭氧的化學反應速度,而不存在于產物中的物質。通常用化學反應方程式表示化學反應時臭氧催化劑也不出現(xiàn)在方程式中,似乎表明臭氧催化劑是不參與化學反應的物質,而事實并非如此。近代實驗技術檢測的結果表明,臭氧催化劑催化反應的活性中間物種都有臭氧催化劑參與形成,即在催化反應過程中臭氧催化劑與反應物不斷地相互作用,使反應物轉化為產物,同時臭氧催化劑又不斷被再生循環(huán)使用。臭氧催化劑在使用過程中變化很小,又非常緩慢。因此,現(xiàn)代對臭氧催化劑的定義是，臭氧催化劑是一種能夠改變臭氧化學反應的反應速度,卻不改變化學反應熱力學平衡位置,臭氧催化劑在化學反應中不被明顯地消耗的化學物質1。臭氧催化劑催化作用是指臭氧催化劑對臭氧的化學反應所產生的效應。

臭氧催化劑催化作用不能改變化學平衡

臭氧催化劑不能改變化學反應的熱力學平衡位置。這是因為對于一個可逆化學反應，反應進行到什么程度，即它的化學平衡位置。是由熱力學決定的。物理化學告訴我們G=-RTInK。化學平衡常數(shù)K的大小取決于產物與反應物的標準自由能之差G和反應溫度T。G是狀態(tài)數(shù)它取決于過程的始態(tài)和終態(tài)而與過程無關。當反應體系確定，反應物和產物的種類、狀態(tài)和反應溫度一定時、反應的化學平衡位置即被確定,臭氧催化劑存在與否不影響G的數(shù)值,即ΔG星與G相等。因此臭氧催化作用只能加速一個熱力學上允許的化學反應達到化學平衡狀態(tài)。

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