Działanie katalizatora polega w zasadzie na przyspieszeniu rozwoju określonej reakcji. Jest to możliwe, ponieważ katalizator zmienia mechanizm, według którego przebiega reakcja, prowadząc do „alternatywnej ścieżki”, która wymaga mniej energii aktywacji, aby reakcja rozpoczęła się i dotarła do aktywowanego kompleksu.
Istnieje kilka rodzajów katalizy, z których jednym jest kataliza heterogeniczna, który można zdefiniować jako to, co ma miejsce, gdy układ ma więcej niż jedną fazę, to znaczy reagenty i produkty są w stanie fizycznym innym niż stan fizyczny katalizatora.
Przykładem, o którym możemy wspomnieć, jest pośredni etap tworzenia kwasu siarkowego (H2TYLKO4(aq)). Ten etap składa się z tworzenia trójtlenku siarki (SO3(g)) poprzez reakcję spalania dwutlenku siarki (SO2(g)):
2 SO2(g) + O2(g) → 2 systemy operacyjne3(g)
Ponieważ reakcja ta przebiega tak wolno, do jej przyspieszenia stosuje się katalizator. Katalizatorem, który może być użyty w tym przypadku jest pięciotlenek diwanadu (V2O5(S)), który jest stały. Ponieważ reagenty i produkt reakcji są gazowe, będziemy mieli układ niejednorodny.
Ale jak pięciotlenek diwanadu może przyspieszyć reakcję?
Dzieje się tak, że cząsteczki odczynnika tlenowego są adsorbowane, to znaczy zatrzymywane na powierzchni pięciotlenku diwanadu. Powoduje to osłabienie wiązań cząsteczek tego gazu z czasem, co ułatwia tworzenie kompleksu aktywowany, a w konsekwencji zmniejsza energię aktywacji reakcji, zwiększając jej tempo rozwoju, czyli jej prędkość.
Zobacz, jak to się dzieje na poniższym schemacie:
Inne przykłady katalizy heterogenicznej przedstawiono poniżej. Należy zauważyć, że w obu przypadkach reagenty i produkty znajdują się w stanie gazowym, wodnym lub ciekłym, podczas gdy katalizatory są w stanie stałym:
Przykładem heterogenicznej katalizy, która występuje w naszym codziennym życiu, jest kataliza konwertorów katalizator samochodowy, lepiej znany jako katalizatory. Te urządzenia zapobiegające zanieczyszczeniom są pokryte substancjami, które działają jak katalizatory, będąc zwykle stop palladu i rodu (do silników benzynowych) oraz palladu i molibdenu (do silników benzynowych). alkohol).
W tym katalizatorze zachodzą reakcje chemiczne, w których gazy z niecałkowitego spalania, bardziej szkodliwe dla człowieka, są przekształcane w gazy nietoksyczne. Wszystkie reagenty i produkty są gazami, podczas gdy katalizatory są ciałami stałymi.
Aby dowiedzieć się więcej o systemie operacyjnym tego sprzętu, przeczytaj tekst: „Katalizator”.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-heterogenea.htm
