Homojen Kataliz. Homojen Kataliz Mekanizması

Metinde "Katalizör maddeler nasıl çalışır?”, katalizörlerin reaksiyonun gerçekleşmesi için gereken aktivasyon enerjisini azalttıkları için reaksiyonların hızını artırabildikleri gösterilmiştir. Bunu, reaksiyon mekanizmasını değiştirerek, reaktanlarla birleştirerek ve sırayla ürünler ve katalizör haline gelen bir ara bileşik oluşturarak yaparlar.

Bunun olmasının yollarından biri denir Katalizörün reaktanlarla tek fazlı bir sistem oluşturduğu homojen kataliz.

Bu, reaktanların, ürünlerin ve katalizörün hepsinin aynı fazda, yani aynı fiziksel durumda olması gerektiği anlamına gelir.

Bu tür kataliz çalışmaları, bilim ve endüstri için önemlidir, çünkü üretim için birkaç önemli reaksiyon, az miktarda katalizör ile hızlandırılabilir.

Endüstride kullanılan homojen katalize bir örnek, sülfürik asit (H) üretiminde bir ara adımdır.₂SADECE_4(sulu)), içinde kükürt trioksit oluşumunun (SO_3(g)) kükürt dioksitin yanma reaksiyonu yoluyla (SO_2(g)), aşağıda gösterilen:

2 SO_2(g) + O_2(g) → 2 işletim sistemi_3(g)

Bu reaksiyon çok yavaş ilerler, bu nedenle bir katalizör, nitrojen dioksit (NO) eklenir.

_2(g)). Bu katalizör kükürt dioksit ile birleşerek nitrojen monoksit (NO) olan bir ara bileşik (aktive edilmiş kompleks) oluşturur._(g)).

Bu ara bileşik daha sonra oksijen gazı ile reaksiyona girer (O_2(g)) katalizör rejenerasyonu için. Bunun nasıl gerçekleştiğini aşağıya bakın ve homojen bir ortam oluşturan gaz fazında nasıl olduklarını gözlemleyin:

_{katalizörkarmaşık aktif}
Adım 1: 2 İşletim Sistemi_2(g) + 2 HAYIR_2(g)→ 2 işletim sistemi_3(g) + 2 HAYIR_(g)
Adım 2:  2 HAYIR_(g)+ 1 O_2(g) → 2 HAYIR_{2 (g)}
Küresel Reaksiyon: 2 SO_2(g) + O_2(g) → 2 işletim sistemi_3(g)

Katalizörün yalnızca ara adımlara katıldığına, ancak tüketilmediğine dikkat edin. Reaksiyonun sonunda tamamen iyileşir. Bu mekanizma ile iki aşamada gerçekleşen reaksiyon, gerçekleşmesi için daha az aktivasyon enerjisi gerektirir ve bu nedenle daha hızlı ilerler.

Grafik sunum:

Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-homogenea.htm