Catalyse is homogene en heterogene katalyse: we verklaren door voorbeelden

Sommige chemische interacties op zichzelf komen zeer moeilijk voor of komen helemaal niet voor. En dan komen speciale stoffen - katalysatoren - tot de hulp. Ze laten de barrière omzeilen - en de reactie begint, alhoewel zonder hen het nooit zou beginnen of zou zeer langzaam hebben plaatsgevonden. Katalyseert homogene en heterogene katalyse. Wat betekenen deze woorden?

De naam kan verschillen afhankelijk van de vraag of de katalysator en reagentia in één fase zijn. De katalysator zelf wordt niet verbruikt in de reactie. Als u twee fasen met een grens tussen de stof en de katalysator ziet, zal de katalyse heterogeen zijn. Hetzelfde kan gezegd worden over het geval wanneer de aggregate toestand van materie en katalysator verschilt. Homogeen komt voor in een homogeen medium, in een enkele fase.

In het geval van heterogene katalyse is de katalysator vaak een vaste stof, en de reagentia zijn vloeibaar of opgelost in vloeistoffen of zijn gassen. In dit geval worden de reagentia geadsorbeerd op de actieve katalysatorcentra (niet adsorptie en absorptie verwarren.) De eerste betekent een soort "lijmen" op het oppervlak, de tweede is wanneer een stof de structuur van de andere binnentreedt).

Er is een chemische interactie tussen de moleculen van het reagens en de katalysator. Het kan zowel de chemische reactie op het oppervlak als de verzwakking van bindingen binnen de moleculen van het reagens omvatten. Vervolgens vindt een reactie plaats, waarbij vaak de moleculen van de overblijvende stof de moleculen van het eerste reagens raken. Het resultaat van de reactie wordt desorbeerd, afgeschild van de actieve centra. Zoals reeds vermeld, wordt de katalysator niet verbruikt in de reactie. Alleen de hoeveelheid reagentia en producten verandert.

Catalyse homogene en heterogene katalyse wordt veel gebruikt in de industrie. We geven een voorbeeld van de tweede, omdat we het theoretisch al hebben beschouwd.

Zoals u weet, margarine - verzadigd vet. Het is solide in consistentie. En plantaardige vetten, waaruit het wordt geproduceerd, zijn meestal vloeibaar. Hoe stevig worden bereikt? Door hydrogenering, dat wil zeggen, worden de dubbele bindingen van koolstofatomen enkel door de toevoeging van waterstofatomen. En als katalysator werkt metaalnikkel in een vaste toestand. Vetten, die in deze reactie worden verkregen, worden gehydrogeneerd. Natuurlijk, net als alle verzadigde vetten, zijn ze niet erg handig, maar het demoniseren van hen is ook niet de moeite waard.

Catalyse-homogene en heterogene katalyse moet worden begrepen, omdat zij niet alleen industriële maar ook natuurlijke processen helpen uitleggen. De vernietiging van de ozonlaag is bijvoorbeeld een voorbeeld van homogene katalyse.

Ozon wordt vernietigd en opnieuw gecreëerd door blootstelling aan ultraviolette bestralingsmoleculen. Het normale proces wordt echter verstoord in aanwezigheid van chloor- en fluorkoolstofmoleculen, die in de atmosfeer aanwezig zijn in de vorm van gassen en zijn producten van industriële emissies. Wat gebeurt er in dit geval? Molecules van chloor- en fluorverbindingen van koolstof botsen met ozonmoleculen en nemen er een zuurstofatoom van. Dan botst een verbinding van bijvoorbeeld chloor met zuurstof met een ander ozonmolecuul, wat resulteert in een zuurstofmolecuul en een geregenereerde chloorverbinding die duizenden ozonmoleculen verder kan vernietigen. Zo komt homogene katalyse voor. Zoals u kunt zien, laten we kennis van dit proces begrijpen dat men voorzichtig moet zijn met het gebruik van bepaalde deodoranten en vloeistoffen voor koelkasten.

Er moet echter op worden gewezen dat stoffen die homogene en heterogene katalyse katalyseren niet alleen de reactie kunnen versnellen, maar ook vertragen. In dit geval worden ze remmers genoemd. En elke katalysator kan op zijn beurt worden beïnvloed door bepaalde stoffen: versnellers of gifstoffen voor de katalysator. Daarom is het katalyse proces multistage, en voor het begrijpen ervan is het noodzakelijk om de oorzaken van katalyse te begrijpen. En dat gebeurt omdat in dit proces minder activatie energie nodig is , omdat het proces op een ander pad gaat dan wanneer het op zichzelf ging.

Zoals we hebben gezien, kunnen voorbeelden van katalyse heel anders zijn ten gunste van de mens. Om de wereld te veranderen moet u het echter begrijpen. Daarom studeer chemie, niet alleen "vpoglyadku."