Homogénna katalýza. Mechanizmus homogénnej katalýzy

V texte „Ako fungujú katalytické látky?”Sa ukázalo, že katalyzátory sú schopné zvýšiť rýchlosť reakcií, pretože znižujú aktivačnú energiu potrebnú na uskutočnenie reakcie. Robia to zmenou reakčného mechanizmu, kombináciou s reaktantmi a tvorbou medziproduktu, ktorý sa zase stáva produktmi a katalyzátorom.

Jeden zo spôsobov, ako sa to stane, je tzv Homogénna katalýza, čo je, keď katalyzátor vytvára s reaktantmi jednofázový systém.

To znamená, že všetky reaktanty, produkty a katalyzátor musia byť v rovnakej fáze, to znamená v rovnakom fyzikálnom stave.

Štúdium tohto typu katalýzy je dôležité pre vedu a priemysel, pretože niekoľko dôležitých reakcií na výrobu je možné urýchliť pomocou malého množstva katalyzátorov.

Príkladom homogénnej katalýzy používanej v priemysle je medzistupeň výroby kyseliny sírovej (H2IBA4 (aq)), v ktorom sa vytvára oxid sírový (SO3 (g)) spaľovacou reakciou oxidu siričitého (SO2 písm. G)), zobrazené nižšie:

2 SO2 písm. G) + O.2 písm. G) → 2 OS3 (g)

Táto reakcia prebieha príliš pomaly, preto sa pridá katalyzátor, oxid dusičitý (NO).

2 písm. G)). Tento katalyzátor sa kombinuje s oxidom siričitým za vzniku medziproduktu (aktivovaného komplexu), ktorým je oxid dusnatý (NOg)).

Táto medziproduktová zlúčenina potom reaguje s plynným kyslíkom (O2 písm. G)) na regeneráciu katalyzátora. Ako sa to deje, uvidíte nižšie a sledujte, ako sú všetky v plynnej fáze, pričom tvoria homogénne médium:

katalyzátorkomplex aktivovaný
Krok 1: 2 OS2 písm. G) + 2 NIE2 písm. G)→ 2 OS3 (g) + 2 NIEg)
Krok 2:  2 NIEg)+ 1 O.2 písm. G)2 NIE2 písm. G)

Globálna reakcia: 2 SO2 písm. G) + O.2 písm. G) → 2 OS3 (g)

Upozorňujeme, že katalyzátor sa zúčastňuje iba medzistupňov, ale nie je spotrebovaný. Na konci reakcie sa úplne zotaví. Reakcia s týmto mechanizmom uskutočnená v dvoch krokoch vyžaduje, aby došlo k menšej aktivačnej energii, a preto prebieha rýchlejšie.

Grafické znázornenie:

Ukážka grafického diagramu homogénnej katalýzy


Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-homogenea.htm

Cvičenia na eukaryotických bunkách

K eukaryotických buniek dávajú vzniknúť všetkým živým bytostiam na planéte Zem, s výnimkou baktér...

read more

Prevencia samovrážd: bezplatný online kurz!

V posledných desaťročiach sa počet samovrážd v Brazílii zvyšuje, najmä medzi mladými ľuďmi. Podľa...

read more

Medzi alebo medzi?

použitie medzi a medzi spôsobuje v ľuďoch veľký zmätok. Správne používanie týchto dvoch prvkov je...

read more