Katalüsaatori tegevus on põhimõtteliselt konkreetse reaktsiooni arengu kiirendamine. See on võimalik, sest katalüsaator muudab reaktsiooni kulgemise mehhanismi, mis viib "alternatiivsele teele", mis nõuab reaktsiooni käivitamiseks ja aktiveeritud kompleksini jõudmiseks vähem aktiveerimisenergiat.
Katalüüsi on mitut tüüpi, millest üks on heterogeenne katalüüs, mida saab määratleda kui see, mis tekib siis, kui süsteemis on rohkem kui üks faas, see tähendab, et reaktandid ja saadused on katalüsaatori füüsikalises olekus erinevas olekus.
Näiteks võime mainida väävelhappe moodustumise vaheetappi (H2AINULT4 (aq)). See etapp koosneb vääveltrioksiidi (SO3 g)) vääveldioksiidi (SO2 g)):
2 SO2 g) + O2 g) → 2 OS3 g)
Kuna see reaktsioon kulgeb nii aeglaselt, kasutatakse selle kiirendamiseks katalüsaatorit. Katalüsaator, mida saab sel juhul kasutada, on divanaadiumpentoksiid (V2O5 (S)), mis on kindel. Kuna reaktiivid ja reaktsioonisaadus on gaasilised, on meil heterogeenne süsteem.
Kuidas saab divanaadiumpentoksiid aga reaktsiooni kiirendada?
Mis juhtub, on see, et hapnikureagendi molekulid adsorbeeruvad, see tähendab, et need jäävad divanaadiumpentoksiidi pinnale. See põhjustab selle gaasi molekulide sidemete aja jooksul nõrgenemist, mis hõlbustab kompleksi moodustumist aktiveeritud ja järelikult vähendab reaktsiooni aktivatsioonienergiat, suurendades selle arengukiirust, see tähendab kiirus.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Vaadake, kuidas see juhtub, allolevalt skeemilt:
Teised heterogeense katalüüsi näited on toodud allpool. Pange tähele, et mõlemal juhul on reagendid ja saadused gaasilises, vesi- või vedelas olekus, katalüsaatorid aga tahkes olekus:
Meie igapäevaelus toimuva heterogeense katalüüsi näiteks on muundurid auto katalüütiline, paremini tuntud kui katalüsaatorid. Need saastetõrjeseadmed on kaetud ainetega, mis toimivad katalüsaatoritena tavaliselt pallaadium- ja roodiumisulam (bensiinimootorite puhul) ning pallaadium- ja molübdeenisulam (bensiinimootorite puhul). alkohol).
Selles katalüsaatoris toimuvad keemilised reaktsioonid, mille käigus mittetäielikul põlemisel tekkivad ja inimesele kahjulikumad gaasid muudetakse mittetoksilisteks gaasideks. Reagendid ja saadused on kõik gaasid, katalüsaatorid aga tahked ained.
Selle seadme opsüsteemi kohta lisateabe saamiseks lugege teksti: "Katalüüsmuundur”.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Heterogeenne katalüüs"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-heterogenea.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
