Kataliza homogena i heterogena kataliza: objasnit ćemo pomoću primjera

Neke kemijske interakcije u sebisu vrlo teške ili se uopće ne pojavljuju. A onda posebne tvari - katalizatori - dolaze u pomoć. Oni dopuštaju da "zaobiđu barijeru" - i počinje reakcija, iako bez njih nikada nije ni počela niti bi se to moglo dogoditi vrlo sporo. Postoji kataliza homogene i heterogene katalize. Što znače ove riječi?

Ime se može razlikovati,u jednoj fazi postoji katalizator i reagensi. Sam katalizator se ne potroši u reakciji. Ako vidite dvije faze s granicom između tvari i katalizatora, kataliza će biti heterogena. Isto se može reći io slučaju kada se agregatno stanje tvari i katalizatora razlikuju. Homogena se javlja u homogenom mediju, u jednoj fazi.

U slučaju heterogene katalize, katalizator je često -krutina, i reagensi su tekućine, ili se otopi u tekućinama ili su plinovi. U tom slučaju, reagensi se apsorbiraju na aktivnim centrima katalizatora (ne zbunjuju adsorpciju i apsorpciju, prvi znači neku vrstu "lijepljenja" na površinu, drugi - kada jedna tvar penetrira u strukturu drugog).

U ovom slučaju, između molekula reagensa i katalizatorapostoji kemijska interakcija. To može uključivati ​​i kemijsku reakciju na površinu i slabljenje veza unutar molekula reagensa. Zatim nastaje reakcija u kojoj su često molekule preostale tvari pogodile molekule prvog reagensa. Rezultat reakcije je desorbiran, "odstranjen" iz aktivnih centara. Kao što je već spomenuto, katalizator se ne potroši u reakciji. Mijenja se samo količina reagensa i proizvoda.

Kataliza homogena i heterogena kataliza široko se koristi u industriji. Dajmo primjer drugoga, jer smo ga teoretski već razmotrili.

Kao što znate, masnoća zasićena margarinom. Čvrsto je u dosljednosti. A biljne masti, iz kojih se proizvodi, su uglavnom tekućine. Kako postići čvrstoću? Uz pomoć hidrogenacije, tj. Dvostruke veze ugljikovih atoma postaju pojedinačne zbog dodavanja vodikovih atoma. A kao katalizator djeluje metalni nikal u čvrstom stanju. Masti, koje se dobivaju tijekom ove reakcije, nazivaju se hidrogenirane. Naravno, kao i sve zasićene masti, oni nisu baš korisni, ali ni njihovo demoniziranje ne vrijedi.

Potrebna je kataliza homogena i heterogena katalizarazumjeti, jer oni pomažu objasniti ne samo industrijske već i prirodne procese. Na primjer, uništavanje ozonskog sloja primjer je homogenih katalizatora.

Ozon je uništen i ponovno stvorenutjecaj na molekule ultraljubičastog zračenja. Međutim, uobičajeni proces je poremećen u prisutnosti molekula klora i fluorougljika, koji su prisutni u atmosferi u obliku plinova i proizvodi su industrijske emisije. Što se događa u ovom slučaju? Molekule klora i fluorokarbon spojeva sudaraju se s molekulama ozona i uzimaju jedan kisikov atom od njih. Zatim spoj, recimo, klor s kisikom sudara s drugom ozonskom molekulom, rezultirajući molekulom kisika i regeneriranim spojem klora koji može dalje uništiti tisuće molekula ozona. Tako se javlja homogena kataliza. Kao što možete vidjeti, znanje ovog procesa omogućuje nam da shvatimo da mora biti oprezan s korištenjem određenih dezodoransa i tekućina za hladnjake.

Međutim, valja napomenuti da tvari,osiguravajući katalizu homogenih i heterogenih kataliza, ne samo da mogu ubrzati reakciju nego i usporiti. U ovom slučaju, oni se nazivaju inhibitori. I svi katalizatori, zauzvrat, mogu biti pod utjecajem određenih tvari: akceleratora ili otrova katalizatora. Dakle, postupak katalize je višestupanjski, a zbog razumijevanja potrebno je razumjeti uzroke katalize. I to se događa jer taj proces zahtijeva manje aktivacijske energije, jer proces prolazi drugačijim putevima nego ako je to sam po sebi.

Kao što smo vidjeli, primjeri katalize mogu biti vrlo različiti u korist čovjeka. Međutim, kako biste promijenili svijet, morate ga razumjeti. Stoga, proučavanje kemije ne samo "vpoglyadku".