Ορισμένες χημικές αλληλεπιδράσεις οι ίδιεςεμφανίζονται πολύ δύσκολα ή δεν εμφανίζονται καθόλου. Και έπειτα ειδικές ουσίες «καταλύτες» έρχονται στη διάσωση. Σας επιτρέπουν να "ξεφύγετε από το φράγμα" - και η αντίδραση ξεκινά, αν και χωρίς αυτά δεν θα είχε αρχίσει ποτέ ή θα είχε συμβεί πολύ αργά. Υπάρχει κατάλυση ομοιογενούς και ετερογενούς κατάλυσης. Τι σημαίνουν αυτές οι λέξεις;
Το όνομα μπορεί να διαφέρει.εάν ο καταλύτης και τα αντιδραστήρια είναι σε μία φάση. Ο ίδιος ο καταλύτης δεν καταναλώνεται στην αντίδραση. Εάν δείτε δύο φάσεις με όριο μεταξύ της ουσίας και του καταλύτη, τότε η κατάλυση θα είναι ετερογενής. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για την περίπτωση όπου η συνολική κατάσταση μιας ουσίας και ενός καταλύτη είναι διαφορετική. Ομοιογενές εμφανίζεται σε ένα ομοιογενές μέσο, σε μία φάση.
Στην ετερογενή κατάλυση, ο καταλύτης είναι συχνά -μια στερεή ουσία, και τα αντιδραστήρια είναι είτε υγρά, είτε διαλυμένα σε υγρά, ή είναι αέρια. Σε αυτήν την περίπτωση, τα αντιδραστήρια απορροφούνται στις ενεργές θέσεις του καταλύτη (μην συγχέετε την προσρόφηση και την απορρόφηση. Το πρώτο σημαίνει ένα είδος «κολλήματος» στην επιφάνεια, το δεύτερο σημαίνει όταν μια ουσία διεισδύει στη δομή μιας άλλης).
Επιπλέον, μεταξύ των μορίων του αντιδραστηρίου και του καταλύτησυμβαίνει χημική αλληλεπίδραση. Μπορεί να περιλαμβάνει τόσο χημική αντίδραση στην επιφάνεια όσο και αποδυνάμωση των δεσμών εντός των μορίων του αντιδραστηρίου. Στη συνέχεια λαμβάνει χώρα μια αντίδραση κατά την οποία τα μόρια της εναπομένουσας ουσίας χτυπούν συχνά τα μόρια του πρώτου αντιδραστηρίου. Το αποτέλεσμα της αντίδρασης απορροφάται, «αποσπάται» από τα ενεργά κέντρα. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο καταλύτης δεν καταναλώνεται στην αντίδραση. Αλλάζει μόνο η ποσότητα των αντιδραστηρίων και των προϊόντων.
Κατάλυση Η ομοιογενής και ετερογενής κατάλυση χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία. Ας δώσουμε ένα παράδειγμα του δεύτερου, αφού θεωρητικά το έχουμε ήδη εξετάσει.
Όπως γνωρίζετε, η μαργαρίνη είναι κορεσμένο λίπος.Είναι σταθερό σε συνέπεια. Και τα φυτικά λίπη, από τα οποία παράγεται, είναι κυρίως υγρά. Πώς επιτυγχάνεται η σκληρότητα; Με τη βοήθεια της υδρογόνωσης, δηλαδή, οι διπλοί δεσμοί ατόμων άνθρακα γίνονται ενιαίοι λόγω της προσθήκης ατόμων υδρογόνου. Και το μεταλλικό νικέλιο σε στερεά κατάσταση δρα ως καταλύτης. Τα λίπη που προκύπτουν από αυτήν την αντίδραση ονομάζονται υδρογονωμένα. Φυσικά, όπως όλα τα κορεσμένα λίπη, δεν είναι πολύ χρήσιμα, αλλά δεν πρέπει να δαιμονούνται ούτε.
Απαιτείται ομογενής και ετερογενής κατάλυση κατάλυσηςκαταλάβετε, γιατί βοηθούν να εξηγήσουν όχι μόνο τις βιομηχανικές, αλλά και τις φυσικές διαδικασίες. Για παράδειγμα, η καταστροφή της στιβάδας του όζοντος είναι ένα παράδειγμα ομοιογενούς κατάλυσης.
Το όζον καταστρέφεται και επαναδημιουργείταιέκθεση σε μόρια υπεριώδους ακτινοβολίας. Ωστόσο, η κανονική διαδικασία διαταράσσεται παρουσία μορίων χλωρίου και φθοράνθρακες, τα οποία υπάρχουν στην ατμόσφαιρα με τη μορφή αερίων και είναι προϊόντα βιομηχανικών εκπομπών. Τι συμβαίνει; Μόρια χλωριούχου άνθρακα και ενώσεων φθορίου συγκρούονται με μόρια όζοντος και λαμβάνουν ένα άτομο οξυγόνου από αυτά. Στη συνέχεια, η σύνδεση, για παράδειγμα, του χλωρίου με οξυγόνο συγκρούεται με ένα άλλο μόριο όζοντος, με αποτέλεσμα ένα μόριο οξυγόνου και ένα αναγεννημένο χλωροσωματίδιο, το οποίο μπορεί να καταστρέψει περαιτέρω χιλιάδες μόρια όζοντος. Έτσι, εμφανίζεται ομογενής κατάλυση. Όπως μπορείτε να δείτε, η γνώση αυτής της διαδικασίας μας επιτρέπει να καταλάβουμε ότι πρέπει να είμαστε προσεκτικοί με τη χρήση ορισμένων αποσμητικών και υγρών για ψυγεία.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι οι ουσίεςΗ παροχή κατάλυσης, ομοιογενούς και ετερογενούς κατάλυσης, όχι μόνο μπορεί να επιταχύνει την αντίδραση, αλλά και να την επιβραδύνει. Σε αυτήν την περίπτωση, ονομάζονται αναστολείς. Και οποιεσδήποτε ουσίες, με τη σειρά τους, μπορούν να επηρεαστούν από ορισμένες ουσίες: επιταχυντές ή δηλητήρια για τον καταλύτη. Επομένως, η διαδικασία της κατάλυσης είναι πολλαπλών σταδίων και για την κατανόησή της είναι απαραίτητη η κατανόηση των αιτίων της κατάλυσης. Και συμβαίνει επειδή σε αυτή τη διαδικασία απαιτείται λιγότερη ενέργεια ενεργοποίησης, επειδή η διαδικασία πηγαίνει με διαφορετικό τρόπο από ό, τι αν προχώρησε μόνη της.
Όπως έχουμε δει, τα παραδείγματα της κατάλυσης μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά στα οφέλη τους για τον άνθρωπο. Ωστόσο, για να αλλάξετε τον κόσμο, πρέπει να τον καταλάβετε. Επομένως, μελετήστε τη χημεία όχι μόνο «στενά».
