ตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกัน การเร่งปฏิกิริยาต่างกันเกิดขึ้นได้อย่างไร

การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยานั้นโดยพื้นฐานแล้วเพื่อเร่งการพัฒนาปฏิกิริยาบางอย่าง เป็นไปได้เพราะ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเปลี่ยนกลไกของปฏิกิริยาซึ่งนำไปสู่ ​​"เส้นทางทางเลือก" ที่ต้องการพลังงานกระตุ้นน้อยลงสำหรับปฏิกิริยาเพื่อเริ่มต้นและไปถึงคอมเพล็กซ์ที่ถูกกระตุ้น

ตัวเร่งปฏิกิริยามีหลายประเภท หนึ่งในนั้นคือ ตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกันซึ่งสามารถนิยามได้ว่า ที่เกิดขึ้นเมื่อระบบมีมากกว่าหนึ่งเฟส กล่าวคือ สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์อยู่ในสถานะทางกายภาพที่แตกต่างจากสถานะทางกายภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา

ตัวอย่างที่เราพูดถึงได้คือระยะกลางของการเกิดกรดซัลฟิวริก (H₂เท่านั้น_4(aq)). ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยการก่อตัวของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO_3(ก.)) ผ่านปฏิกิริยาการเผาไหม้ของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO_2(ก.)):

2 SO_2(ก.) + โอ_2(ก.) → 2 OS_3(ก.)

เนื่องจากปฏิกิริยานี้ดำเนินไปอย่างช้าๆ จึงมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเร่งความเร็ว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถใช้ได้ในกรณีนี้คือ ไดวานาเดียม เพนท็อกไซด์ (V₂อู๋_5(ส)) ซึ่งเป็นของแข็ง เนื่องจากสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเป็นก๊าซ เราจะมีระบบที่ต่างกัน

แต่ไดวานาเดียมเพนท็อกไซด์จะเร่งปฏิกิริยาได้อย่างไร?

สิ่งที่เกิดขึ้นคือโมเลกุลของตัวทำปฏิกิริยาออกซิเจนถูกดูดซับ นั่นคือ ยังคงอยู่บนพื้นผิวของไดวานาเดียมเพนท็อกไซด์ ทำให้พันธะของโมเลกุลของก๊าซนี้อ่อนตัวลงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อน กระตุ้นและส่งผลให้พลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาลดลงเพิ่มอัตราการพัฒนานั่นคือ ความเร็ว.

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ดูว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในแผนภาพด้านล่าง:

ตัวอย่างอื่นๆ ของตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกันแสดงไว้ด้านล่าง โปรดทราบว่าในทั้งสองกรณี สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์อยู่ในสถานะก๊าซ น้ำ หรือของเหลว ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในสถานะของแข็ง:

ตัวอย่างของตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกันที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของเราคือผู้เปลี่ยนใจเลื่อมใส ตัวเร่งปฏิกิริยารถยนต์รู้จักกันดีในชื่อ ตัวเร่งปฏิกิริยา. อุปกรณ์ป้องกันมลพิษเหล่านี้เคลือบด้วยสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคือ มักเป็นโลหะผสมของแพลเลเดียมและโรเดียม (สำหรับเครื่องยนต์เบนซิน) และแพลเลเดียมและโมลิบดีนัม (สำหรับเครื่องยนต์เบนซิน) แอลกอฮอล์)

ภายในตัวเร่งปฏิกิริยานี้ ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นซึ่งก๊าซจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์มากกว่า จะถูกแปลงเป็นก๊าซที่ไม่เป็นพิษ สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เป็นก๊าซทั้งหมด ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นของแข็ง

 เพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบปฏิบัติการของอุปกรณ์นี้ โปรดอ่านข้อความ: "เครื่องฟอกไอเสีย”.

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "ตัวเร่งปฏิกิริยาต่างกัน"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-heterogenea.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.