Katalytiske reaktion eksempler. Homogene og heterogen katalyse

Kemi - videnskaben om stoffer og deres transformationer, samt fremgangsmåder til fremstilling deraf. Selv i den almindelige skole-programmet betragtes et så vigtigt emne, begge typer af reaktioner. Klassificering, med hvilke studerende introduceres til basisniveauet, tager hensyn til ændringen af oxidation fase flow, og så processen mekanisme. D. Desuden er alle de kemiske processer opdelt i katalytiske og ikke-katalytiske reaktioner. Eksempler på transformationer, der opstår med katalysatoren møder en mand i hverdagen: gæring, forrådnelse. Ikke-katalytisk omdannelse, vi er langt mindre udbredt.

Hvad er en katalysator

Dette kemikalie, som er i stand til at ændre hastigheden af reaktionen, men selv det er ikke involveret. I det tilfælde hvor katalysatoren finder sted via processen acceleration, henviser til den positive katalyse. I så fald, hvis den tilsatte middel i processen reducerer reaktionshastigheden, kaldes det en inhibitor.

typer af katalyse

Homogene og heterogen katalyse afviger i fase, hvor der er udgangsmaterialer. Hvis udgangs- komponenter, taget til interaktioner, herunder katalysatoren, er i samme aggregattilstand, strømmer homogen katalyse. I det tilfælde hvor reaktionen deltagelse af forskellig fase af stof, er heterogen katalyse.

Selektivitet handlingen

Katalyse er ikke blot et middel til at forbedre ydeevnen af udstyret, det har en positiv effekt på kvaliteten af produkterne. Et lignende fænomen kan forklares ved det faktum, at på grund af en selektiv (selektiv) virkning af de fleste katalysatorer accelereres ved direkte omsætning reduceret side- processer. I sidste ende, de opnåede produkter har en højere renhed er ikke nødvendigt yderligere at oprense stoffet. Selektiviteten af virkningen af katalysator giver en effektiv reduktion af ikke-produktive omkostninger til råvarer, gode økonomiske fordele.

Fordele ved anvendelse i produktionen af katalysatoren

Hvad der ellers er karakteriseret ved katalytisk reaktion? Eksempler set i en konventionel high school, indikerer, at anvendelsen af katalysatoren tillader at processen ved lavere temperaturer. Eksperimenter viser, at det kan bruges til at regne med en betydelig reduktion i energiomkostningerne. Dette er især vigtigt i den nuværende situation, hvor der er mangel på energiressourcer i verden.

Eksempler på katalytisk fremstiller

Hvilken industri bruge den katalytiske reaktion? Eksempler på sådanne planter: produktion af salpetersyre og svovlsyre, hydrogen, ammoniak, polymerer og forarbejdning olie. Udbredte katalyse ved fremstillingen af organiske syrer, monovalente og polyvalente alkoholer, phenolharpikser, farvestoffer, lægemidler.

Hvad er katalysator

Katalysatorerne kan tjene mange stoffer i det periodiske system for grundstoffer Dmitriya Ivanovicha Mendeleeva, og deres forbindelser. Blandt de mest almindelige acceleratorer isoleret: nikkel, jern, platin, cobalt, alumosilicater, manganoxider.

Funktioner katalysatorer

Ud over de selektive action katalysatorer har udmærket mekanisk styrke, kan de modstå katalytiske gifte, let regenererede (restaureret).

Fasen af katalytiske homogene reaktioner er opdelt i gasfase og flydende fase.

Et nærmere kig på disse typer af reaktioner. I opløsninger af kemisk omdannelse accelerator rager hydrogenkationer H +, basis hydroxidioner OH-, metalkationer M +, og stoffer, som fremmer dannelsen af frie radikaler.

Essensen af katalyse

Mekanisme Katalyse ved omsætning syrer og baser er, at der er en udveksling mellem de samvirkende stoffer og katalysator positive ioner (protoner). Således intramolekylære transformationer finder sted. For denne type reaktion er:

• dehydrering (vand afkobling);
• hydratisering (binding af vandmolekyler);
• esterificering (dannelse af esteren fra alkoholer og carboxylsyrer);
• polykondensation (polymerdannelse ved spaltning med vand).

Teorien om katalyse forklarer ikke blot processen, men også den mulige side transformation. I tilfælde af en heterogen katalyse proces danner en separat fase accelerator, har nogle katalytiske egenskaber på overfladen punkter af reaktanterne eller hele overfladen er involveret.

Der er en mikroheterogene proces, der omfatter at finde en katalysator i en kolloid tilstand. Denne mulighed er en overgangsfase fra homogen til heterogen katalyse sind. De fleste af disse processer sker mellem gasformige stoffer ved anvendelse af faste katalysatorer. De kan være i form af pellets, tabletter, korn.

Fordeling af katalyse i naturen

Enzymkatalyse er vidt udbredt i naturen. Den forløber via biokatalysatorer syntese af proteinmolekyler, metabolisme udført i levende organismer. Ingen af biologiske processer, der involverer levende organismer, ikke vige tilbage fra den katalytiske reaktion. Eksempler på vitale processer: syntese af aminosyrer fra proteiner specifikke for organismen; fordelingen af fedtstoffer, proteiner, kulhydrater.

katalyse algoritme

Overveje mekanismen for katalyse. Denne proces forekommer på porøse faste acceleratorer kemisk interaktion, det indeholder flere grundlæggende trin:

• diffusion af reaktanterne til overfladen af katalysatorpartiklerne korn fra strømmen af kernen;
• diffusion af reaktanter ind i katalysatorporerne;
• kemisorption (aktiveret adsorption) på overfladen af den kemiske acceleratoren omsætning med fremkomsten af overfladeaktive kemiske stoffer - aktiverede komplekser "katalysator reagenser";
• omlejring af atomer med forekomsten af overflade kombinationer "katalysator-produkt";
• diffusion i porerne af acceleratoren af reaktionsproduktet;
• produkt diffusion fra overfladen af kornet flow i reaktionsacceleratoren kerne.

Katalytiske og ikke-katalytiske reaktioner er så vigtigt, at forskerne gennem årene fortsætter forskningen på dette område.

Når homogen katalyse er der ingen grund til at konstruere specielle designs. Enzym katalyse i heterogene variant indebærer anvendelse af forskellige og specifikt udstyr. For sin strømning udviklet specielle kontaktindretninger, fordeles over kontaktfladen (i rørene, på væggene i katalysatoren masker); et filterlag; opslæmning bed; pulveriseret med en bevægelig katalysator.

Varmeoverførsel i apparatet implementeres på forskellige måder:

• ved at anvende de fjerntliggende (eksterne) varmevekslere;
• via varmevekslere, indlejret i en kontakt-apparat.

Analysere formlen for kemi, kan findes sådanne reaktioner, hvor en katalysator fungerer som en af de endelige produkter, som er dannet under den kemiske vekselvirkning af de oprindelige komponenter.

Sådanne processer kaldes autokatalytiske, fænomenet i kemi kaldet autokatalyse.

Speed mange interaktioner på grund af tilstedeværelsen i reaktionsblandingen af visse stoffer. Deres formler kemi ofte overset, erstattes af ordet "katalysator" eller dens forkortelse for dette. De omfatter ikke den endelige stereokemi af ligningen, da de, efter endt reaktion ændres ikke fra den kvantitative synspunkt. I nogle tilfælde, tilstrækkeligt små mængder af stoffer, der væsentligt påvirker hastigheden af den igangværende proces. Det er tilladt og situationer som når speederen kemisk interaktion selv fungerer reaktionsbeholder.

Essensen af katalysatoren indflydelse på ændringen hastigheden af den kemiske proces er, at stoffet er optaget i sammensætningen af det aktive kompleks, og derfor ændrer aktiveringsenergien af den kemiske vekselvirkning.

I henfald af den komplekse katalysatorregenerering observeres. Den nederste linje er, at det ikke vil blive brugt, vil forblive uændret efter mængden af interaktion. Det er af denne grund er nok lille mængde af det aktive stof til at reagere med substratet (reaktionsreagens). I virkeligheden en lille mængde katalysator i kemiske processer alligevel forbrugt, som kan være forskellige sekundære processer: det forgiftning proces tab, ændringen af overfladen tilstand af den faste katalysator. Formel kemi ikke involverer tegner katalysator.

konklusion

Reaktion, der involverede den aktive bestanddel (katalysator) omgiver en person, foruden de strømmer i sin krop. Homogene reaktioner er langt mindre udbredt end heterogen interaktion. Under alle omstændigheder, først dannelsen af intermediære komplekser, som er ustabile, efterhånden nedbryde og der regenerering (restaurering) af acceleratoren af den kemiske proces. For eksempel interaktionen af metaphosphorsyre med kaliumpersulfat som katalysator virker iodbrintesyre. Når de tilsættes til reaktanterne dannede en gul opløsning. Da vi nærmer os slutningen af processen farvning svinder. Som et mellemprodukt i dette tilfælde er iod, og processen foregår i to trin. Men så snart metaphosphorsyre syntetiseres katalysator bringes tilbage til sin oprindelige tilstand. Katalysatorer er uundværlige i branchen, de hjælper til at fremskynde omdannelsen at opnå reaktionsprodukter af høj kvalitet. Er det ikke muligt uden deres deltagelse og biokemiske processer i kroppen.