Tekstissä "Kuinka katalysaattorit toimivat?”, On osoitettu, että katalyytit pystyvät lisäämään reaktioiden nopeutta, koska ne vähentävät reaktion tapahtumiseen tarvittavaa aktivointienergiaa. He tekevät tämän muuttamalla reaktiomekanismia, yhdistämällä reaktanttien kanssa ja muodostamalla välituoteyhdisteen, josta puolestaan tulee tuotteita ja katalyyttiä.
Yksi tapa tapahtua kutsutaan Homogeeninen katalyysi, jolloin katalyytti muodostaa yksivaiheisen järjestelmän reaktanttien kanssa.
Tämä tarkoittaa, että reagoivien aineiden, tuotteiden ja katalyytin on oltava samassa vaiheessa eli samassa fysikaalisessa tilassa.
Tämän tyyppisen katalyysin tutkimus on tärkeä tiede ja teollisuus, koska useita tärkeitä reaktioita tuotannossa voidaan nopeuttaa pienillä määrillä katalyyttejä.
Esimerkki teollisuudessa käytettävästä homogeenisesta katalyysistä on välivaihe rikkihapon (H2VAIN4 (aq)), jossa rikkitrioksidin (SO3 g)) rikkidioksidin (SO2 g)), nähtävissä alapuolella:
2 SO2 g) + O2 g) → 2 käyttöjärjestelmää3 g)
Tämä reaktio etenee liian hitaasti, joten katalyytti, typpidioksidi (NO) lisätään.2 g)). Tämä katalyytti yhdistyy rikkidioksidiin muodostaen välituoteyhdisteen (aktivoitu kompleksi), joka on typpimonoksidi (NO(g)).
Tämä välituoteyhdiste reagoi sitten happikaasun (O2 g)) katalyytin regenerointiin. Katso alla, miten tämä tapahtuu, ja tarkkaile, kuinka ne kaikki ovat kaasufaasissa muodostaen homogeenisen väliaineen:
katalyyttiaktivoitu kompleksi
Vaihe 1: 2 käyttöjärjestelmää2 g) + 2 EI2 g)→ 2 käyttöjärjestelmää3 g) + 2 EI(g)
Vaihe 2: 2 EI(g)+ 1 O2 g) → 2 EI2 g)
Globaali reaktio: 2 SO2 g) + O2 g) → 2 käyttöjärjestelmää3 g)
Huomaa, että katalyytti osallistuu vain välivaiheisiin, mutta sitä ei kuluteta. Reaktion lopussa hän on täysin toipunut. Reaktio tämän mekanismin kanssa, joka tehdään kahdessa vaiheessa, vaatii vähemmän aktivointienergiaa, ja siksi se etenee nopeammin.
Graafinen esitys:
![Homogeeninen katalyysikäyrä. Näyte homogeenisesta katalyysigrafiikasta](/f/cc5fba188b2598297416132bbe239ac1.jpg)
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-homogenea.htm