Katalisis Homogen. Mekanisme Katalisis Homogen

Dalam teks "Bagaimana cara kerja zat katalis?”, telah terbukti bahwa katalis mampu meningkatkan kecepatan reaksi karena katalis menurunkan energi aktivasi yang diperlukan agar reaksi dapat berlangsung. Mereka melakukan ini dengan mengubah mekanisme reaksi, menggabungkan dengan reaktan dan membentuk senyawa antara, yang pada gilirannya menjadi produk dan katalis.

Salah satu cara untuk ini terjadi disebut Katalisis homogen, yaitu ketika katalis membentuk sistem fase tunggal dengan reaktan.

Ini berarti bahwa reaktan, produk, dan katalis semuanya harus berada dalam fase yang sama, yaitu dalam keadaan fisik yang sama.

Studi tentang jenis katalisis ini penting untuk ilmu pengetahuan dan industri, karena beberapa reaksi penting untuk produksi dapat dipercepat dengan sejumlah kecil katalis.

Contoh katalisis homogen yang digunakan dalam industri adalah langkah antara dalam pembuatan asam sulfat (H₂HANYA_{4 (aq)}), di mana pembentukan belerang trioksida (SO_{3 (g)}) melalui reaksi pembakaran belerang dioksida (SO_{2 (g)}), ditunjukkan di bawah ini:

2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} → 2 OS_{3 (g)}

Reaksi ini berlangsung terlalu lambat, sehingga katalis, nitrogen dioksida (NO) ditambahkan._{2 (g)}). Katalis ini bergabung dengan belerang dioksida untuk membentuk senyawa antara (kompleks teraktivasi), yaitu nitrogen monoksida (NO .)._(g)).

Senyawa antara ini kemudian bereaksi dengan gas oksigen (O_{2 (g)}) untuk regenerasi katalis. Lihat di bawah bagaimana ini terjadi dan amati bagaimana semuanya dalam fase gas, membentuk media yang homogen:

_{katalisatorkompleks diaktifkan}
Langkah 1: 2 OS_{2 (g)} + 2 TIDAK_{2 (g)}→ 2 OS_{3 (g)} + 2 TIDAK_(g)
Langkah 2:  2 TIDAK_(g)+ 1 O_{2 (g)} → 2 TIDAK_{2 (g)}
Reaksi Global: 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} → 2 OS_{3 (g)}

Perhatikan bahwa katalis hanya berpartisipasi dalam langkah-langkah perantara, tetapi tidak dikonsumsi. Pada akhir reaksi, dia pulih sepenuhnya. Reaksi dengan mekanisme ini dibuat dalam dua langkah membutuhkan lebih sedikit energi aktivasi untuk terjadi dan, oleh karena itu, berlangsung lebih cepat.

Representasi grafis:

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-homogenea.htm