Katalys är homogen och heterogen katalys: vi förklarar med exempel

Vissa kemiska interaktioner är i sig själva mycket svåra eller förekommer inte alls. Och då kommer speciella ämnen - katalysatorer - till hjälp. De tillåter att "förbi barriären" - och reaktionen börjar, men utan dem skulle det antingen aldrig börja eller skulle ha skett mycket långsamt. Katalyserar homogen och heterogen katalys. Vad betyder dessa ord?

Namnet kan vara olika beroende på om katalysatorn och reagensen är i en fas. Katalysatorn i sig förbrukas inte i reaktionen. Om du ser två faser med en gräns mellan ämnet och katalysatorn kommer katalysen att vara heterogen. Detsamma kan sägas om fallet när aggregatets tillstånd av material och katalysator skiljer sig åt. Homogen förekommer i ett homogent medium, i en enda fas.

I fall av heterogen katalys är katalysatorn ofta en fast substans och reagensen är antingen vätskor eller upplösta i vätskor eller är gaser. I detta fall adsorberas reagenserna på de aktiva katalysatorcentralerna (förvirra inte adsorption och absorption.) Den förra betyder en form av "limning" till ytan, den andra är när ett ämne tränger in i den andra strukturen).

Det finns en kemisk interaktion mellan molekylerna i reagenset och katalysatorn. Det kan innefatta både den kemiska reaktionen på ytan och försvagningen av bindningar inom reagensmolekylerna. Därefter sker en reaktion, i vilken molekylerna av den återstående substansen ofta träffar molekylerna i det första reagenset. Resultatet av reaktionen desorberas, "avskalas" från de aktiva centra. Som redan nämnts förbrukas inte katalysatorn i reaktionen. Endast mängden reagenser och produkter ändras.

Katalys-homogen och heterogen katalys används i stor utsträckning inom industrin. Vi ger ett exempel på den andra, eftersom vi redan har funderat det teoretiskt.

Som du vet, margarin - mättat fett. Det är fast i konsistens. Och vegetabiliska fetter, från vilka det produceras, är mest flytande. Hur uppnås fasthet? Med hydrogenering blir det dubbla bindningarna av kolatomer singel på grund av tillsatsen av väteatomer. Och som katalysatorn verkar metallnickel i ett fast tillstånd. Fetter, som erhålles i denna reaktion, kallas hydrerad. Naturligtvis är de, som alla mättade fetter, inte särskilt användbara, men det är inte värt att demonisera dem.

Katalys homogen och heterogen katalys måste förstås, eftersom de hjälper till att förklara inte bara industriella utan även naturliga processer. Till exempel är förstörelsen av ozonskiktet ett exempel på homogen katalys.

Ozon förstörs och skapas igen genom exponering för ultraviolett bestrålningsmolekyler. Den normala processen störs emellertid i närvaro av klor- och fluorkolmolekyler, vilka är närvarande i atmosfären i form av gaser och är produkter av industriella utsläpp. Vad händer i det här fallet? Molekyler av klor och fluorföreningar av kol kolliderar med ozonmolekyler och tar en syreatom från dem. Därefter kolliderar en förening med, till exempel, klor med syre med en annan ozonmolekyl, vilket resulterar i en syremolekyl och en regenererad klorförening som ytterligare kan förstöra tusentals ozonmolekyler. Således uppträder homogen katalys. Som du kan se kan kunskapen om denna process förstå att man måste vara försiktig med användningen av vissa deodoranter och vätskor för kylskåp.

Det bör dock noteras att substanser som katalyserar homogen och heterogen katalys inte bara kan påskynda reaktionen utan också sakta ner det. I det här fallet kallas de hämmare. Och eventuella katalysatorer kan i sin tur påverkas av vissa ämnen: acceleratorer eller gifter för katalysatorn. Därför är katalyseprocessen multistage och för förståelsen är det nödvändigt att förstå orsakerna till katalys. Och det händer, eftersom det i detta förfarande behövs mindre aktiveringsenergi, eftersom processen går på en annan väg än om den gick i sig.

Som vi har sett kan exempel på katalys vara mycket olika till förmån för människan. Men för att förändra världen måste du förstå det. Därför studera kemi, inte bara "vpoglyadku."