所有的金属都可以当催化剂吗？如果不是，为什么那些特定的金属可以

1. 所有的金属都可以当催化剂吗？如果不是，为什么那些特定的金属可以

晚上好，这个问题很有意思，也有很多人问过我为啥有的可以有的不行并且还有的是单质不管用而有机形态却可以云云。其实很简单，这取决于此种金属电子云结构易于失电子还是易于得电子，「催化剂」的本质是为标的产物提供转换中的电场及能级加速，比如我们常见的辛酸亚锡、四乙基锡、氯化亚锡等等有机锡可以作为有机交联催化剂，而你直接扔进去一个锡块儿或者撒进去锡粉就木有卵用——有机盐往往是极性金属与非极性碳链组成的共价键，它们本身并不牢靠，在催化过程中分解并参与交联从而起到加速功能（简单例子，碳酸钠分解出二氧化碳来简单的不得了，氯化钠除非依靠大电流的电解硬掰开，一般化学反应很难直接分离出氯的，结合键能非常大），比如锡、锌、铟等金属共通特性之一就是都处于第四、五和六周期的金属与非金属过渡区间处于失电子的不稳定态，而钠、钾和锂等活泼金属处于强还原性序列，它们对于具备电子迁移的交联聚合都具有重要意义（还原或者氧化），中间一大堆中不溜儿的用途就比较少。同时，特定的金属也只能在特定能级的电子迁移中起到催化作用，比如191不饱和聚酯中催化相是环烷酸钴，众所周知，钴和镍是一对儿好兄弟，它可以为聚酯和过氧化物交联提供加速电子迁移的功能（乙烯基交联）——但如果你把环烷酸钴加到酚醛或者UF里去，就什么加速能力都没有了机理完全不同。写的有点繁杂，请参考。

2. 所有的金属都可以当催化剂吗

对于能做催化剂的金属而言，一般需要其有较丰富的电子性质，有较大容易变形的电子云，这样利于接触反应物，同时松散的电子云也利于反应的产物的离去。因此，过渡金属（Ni、Pt、Pd、Ru）具有较好的催化性能，而主族金属作为催化剂的主要活性中心较少，因为主族金属元素倾向于失去或得到电子形成稳定，相对惰性的电子结构，不利于和反应底物发生作用。比如，Li，Na，K，Mg，Ca等，因而不能作为催化剂的主要活性成分。当然有些场合可以作为添加剂存在，改进催化剂的性能。

通常，金属作为主要活性中心的催化剂有多种形式，可以表现为零价态的金属催化剂、具有可变价态的金属氧化物催化剂、离子形式的金属配合物催化剂等等。

对于零价态的金属催化剂，金属一般是以零价形式存在，比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。这类金属用于加氢的较多。段昊解释的加氢反应的中间产物图式，便是经典一例。

对于具有可变价态的金属氧化物催化剂，通常是用在氧化反应中。一般而言该金属化合价可变，利于反应过程中传递电子，实现氧化。比如锰的氧化物形式的催化剂。

另外，对于“Ni, Pt, Pd, Rh催化烯烃和氢气的加成反映？它们在周期表上是同一个副族，有什么关系吗？”不严格的话，可以理解为这类金属是同一个副族，因而电子性质在某些方面有相似性，表现在催化上都可以加氢。但具体上，加氢的活性是有区别。

3. 所有的金属都可以当催化剂吗？

金属催化剂分为负载型和非负载型。非负载型催化剂主要为金属单质或合金，以副族金属和贵金属为主。而负载型催化剂主要是有金属盐浸渍在载体上，经沉淀转化或热分解后还原制得，主要考虑控制热处理和还原条件而非金属在元素周期表中的位置。对于加氢反应，Ni，Pt，Pd等元素的催化原理正如楼上所述，而现阶段工业加氢反应中，常常使用合金催化剂，改变催化剂特性。例如在镍催化剂中加入少量铜，能够使镍催化剂原有表面构造发生变化，从而使乙烷加氢裂解活性迅速降低。
金属中能做催化剂的基本都是过渡金属，即含有空余的d轨道和未成对的d电子，当反应物分子与过渡金属催化剂接触时，在催化剂空余d轨道上形成各种特征的化学吸附键使分子活化，于是复杂反应的活化能就duang~duang~地降低了。所以一句话，世间万事万物，都关乎能量。

4. 所有的金属都可以当催化剂吗？

对于能做催化剂的金属而言，一般需要其有较丰富的电子性质，有较大容易变形的电子云，这样利于接触反应物，同时松散的电子云也利于反应的产物的离去。因此，过渡金属（Ni、Pt、Pd、Ru）具有较好的催化性能，而主族金属作为催化剂的主要活性中心较少，因为主族金属元素倾向于失去或得到电子形成稳定，相对惰性的电子结构，不利于和反应底物发生作用。比如，Li，Na，K，Mg，Ca等，因而不能作为催化剂的主要活性成分。当然有些场合可以作为添加剂存在，改进催化剂的性能。通常，金属作为主要活性中心的催化剂有多种形式，可以表现为零价态的金属催化剂、具有可变价态的金属氧化物催化剂、离子形式的金属配合物催化剂等等。对于零价态的金属催化剂，金属一般是以零价形式存在，比如Ni、Pt、Pd、Ru等等。这类金属用于加氢的较多。段昊解释的加氢反应的中间产物图式，便是经典一例。对于具有可变价态的金属氧化物催化剂，通常是用在氧化反应中。一般而言该金属化合价可变，利于反应过程中传递电子，实现氧化。比如锰的氧化物形式的催化剂。另外，对于“Ni, Pt, Pd, Rh催化烯烃和氢气的加成反映？它们在周期表上是同一个副族，有什么关系吗？”不严格的话，可以理解为这类金属是同一个副族，因而电子性质在某些方面有相似性，表现在催化上都可以加氢。但具体上，加氢的活性是有区别。

5. 有机合成中的金属催化剂有哪些？

有机合成中的金属催化剂主要是加氢和氧化催化剂。
加氢催化剂主要为雷尼镍，负载铂，钯，钌，铑，铜，铁等。氧化催化剂主要为铂。

6. 过渡金属作为金属催化剂有什么特点

　　过渡金属作为金属催化剂的特点：
　　①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子，具有较强的氧化还原性能。
　　②过渡金属氧化物具有半导体性质。
　　③过渡金属氧化物中金属离子的内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂。
　　④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂，而前者由于其耐热性、抗毒性强，而且具有光敏、热敏、杂质敏感性，更有利于催化剂性能调变，因此应用更加广泛。
　　简介：
　　过渡金属催化剂是一类过渡金属能与不同的分子或基团生成的过渡金属络合物，如RhCl·P(C6H5)3，Ni(CO)4，SnCl2·H2PtCl6，HCo(CO)4等，可用作均相催化氢化反应、烃基羰基化反应、氢甲酰化反应的催化剂，如齐格勒-纳塔型催化剂是定向聚合的特效催化剂。

7. 为什么许多贵金属是优秀的催化剂，有什么共性的地方？

我觉得化学学好了，说起催化剂这一点还是很容易理解的，很多贵金属是优秀的催化剂，催化剂能做什么呢，我们来分析一下。
贵金属催化剂的主要性能指标

“活性”是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下，单位时间内所得到的产品数量来表示。“选择性”是指催化剂作用的专一性，即在一定条件下，某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。“稳定性”是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力，通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不仅取决于活性金属的固有特性，而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。
共性方向

能作为催化剂的金属一定是具有空d轨道，可很好地形成配位键参与反应。电子云密度高，易成键。原子半径大，其外围可以形成的配体数目多。但是其实很多时候理论上的分析并不一定能指导实际的催化性能，很多时候催化方式和活性起决定作用的其实是与金属配位的配体，而且配体的结构稍微改变，其性能就会发生天翻地覆的变化。
应用贵金属做催化剂

贵金属的氧化膜与其他金属的氧化膜不同的是，贵金属的氧化膜是很难检测到的。就是这极微量的氧化物，就具有神奇的催化作用，也是贵金属为优秀的催化剂的原因。因为用贵金属做催化剂，消耗极少，甚至人们认为贵金属做催化剂没有消耗。
总结：贵金属作为催化剂有很大的优势。

8. 过渡金属作为金属催化剂有什么特点

过渡金属作为金属催化剂的特点：
　　①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子，具有较强的氧化还原性能。
　　②过渡金属氧化物具有半导体性质。
　　③过渡金属氧化物中金属离子的内层价轨道与外来轨道可以发生劈裂。
　　④过渡金属氧化物与过渡金属都可作为氧化还原反应催化剂，而前者由于其耐热性、抗毒性强，而且具有光敏、热敏、杂质敏感性，更有利于催化剂性能调变，因此应用更加广泛。
　　简介：
　　过渡金属催化剂是一类过渡金属能与不同的分子或基团生成的过渡金属络合物，如RhCl·P(C6H5)3，Ni(CO)4，SnCl2·H2PtCl6，HCo(CO)4等，可用作均相催化氢化反应、烃基羰基化反应、氢甲酰化反应的催化剂，如齐格勒-纳塔型催化剂是定向聚合的特效催化剂。