Conto réaksi katalitis. katalisis homogen jeung hétérogén

Kimia - elmu zat sarta transformasi maranéhanana, sakumaha ogé prosés pikeun persiapan maranéhanana. Malah dina program sakola biasa dianggap hiji masalah sapertos penting, duanana jenis réaksi. Klasifikasi, kalayan anu siswa diwanohkeun kana tingkat dasar, nyokot kana akun robah tina aliran fase oksidasi, sarta jadi mékanisme prosés. D. Saterusna, sakabeh prosés kimia dibagi kana réaksi katalitis sarta non-katalitik. Conto transformasi anu lumangsung kalawan katalisna meets hiji lalaki dina kahirupan sapopoe: fermentasi, putrefaction. konvérsi non-katalitis, kami teuing kirang umum.

Naon katalis

kimiawi ieu, nu bisa ngarobah laju réaksi, tapi sorangan eta teu aub. Dina kasus dimana katalisna lumangsung liwat akselerasi prosés, éta nujul kana katalisis positif. Dina kasus eta, lamun agén ditambahkeun dina prosés ngurangan laju réaksi, mangka disebut hiji inhibitor.

rupa katalisis

Homogén tur hétérogén katalisis béda dina fase, nu aya dimimitian bahan. Mun komponén dimimitian, dicandak ka interaksi, kaasup katalisna, aya dina kaayaan agrégat sarua, ngalir katalisis homogen. Dina kasus dimana réaksi ieu dihadiran ku fase béda zat, nyaeta katalisis hétérogén.

The selectivity tindakan

Katalisis henteu ngan sarana ngaronjatkeun kinerja parabot, éta boga pangaruh positif kana kualitas produk. Hiji fenomena sarupa bisa dipedar ku kanyataan yén alatan hiji aksi selektif (selektif) tina paling katalis ieu gancangan ku réaksi ngurangan prosés samping langsung. Pamustunganana, éta produk diala boga purity luhur mah teu perlu jang meberkeun purify zat. The selectivity tina aksi tina katalis méré ngurangan efektif waragad non-produktif bahan baku, kauntungan ékonomi alus.

Kaunggulan tina aplikasi dina produksi katalisna

Naon lain dicirikeun ku réaksi katalitis? Conto ditempo dina SMA konvensional, nunjukkeun yén pamakéan katalisna ngamungkinkeun prosés di suhu nu leuwih handap. Percobaan némbongkeun yén bisa dipaké pikeun cacah dina ngurangan signifikan dina waragad énergi. Ieu hal penting dina kaayaan kiwari, nalika aya hiji kakurangan sumber enerji di dunya.

Conto katalitik manufactures

industri anu nganggo réaksi katalitis? Conto tutuwuhan misalna: produksi nitrat jeung asam sulfat, hidrogén, amonia, polimér jeung minyak ngolah. Loba dipaké katalisis dina persiapan asam organik, monohydric na alkohol polyhydric, résin fénol, dyes, obat.

Naon katalisna

The katalis bisa ngawula loba zat hadir dina sistem périodik tina unsur kimiawi Dmitriya Ivanovicha Mendeleeva, sarta sanyawaan maranéhanana. Diantara accelerators paling umum papisah: oksida nikel, beusi, platina, kobalt, alumosilicates, mangan.

katalis fitur

Sajaba katalis Peta selektif gaduh kakuatan mékanis alus teuing, maranéhna bisa nolak racun katalitis, gampang dihasilkeun (dibalikeun).

Fase katalitik réaksi homogen dibagi kana fase gas jeung fase cair.

A katingal ngadeukeutan dina jenis ieu réaksi. Dina leyuran akselerator konversi kimiawi nonjol kation hidrogén H +, ion base hidroksida OH-, kation logam, M +, jeung zat anu ngamajukeun formasi radikal bébas.

Hakekat katalisis

Mékanisme katalisis ku ngaréaksikeun asam jeung basa éta aya hiji bursa antara zat interacting jeung katalis ion positif (proton). Kituna transformasi intramolecular nyandak tempat. Pikeun jenis ieu réaksi téh:

• dehidrasi (uncoupling cai);
• hidrasi (kantétan molekul cai);
• ésterifikasi (dibentukna éster tina alkohol jeung asam karboksilat);
• polycondensation (dibentukna polimér ku dipegatkeunana kalawan cai).

Téori katalisis ngécéskeun teu mung prosés tapi oge mungkin transformasi samping. Dina hal anu prosés katalisis hétérogén ngabentuk hiji akselerator fase misah, boga sababaraha pasipatan katalitik dina titik beungeut réaktan atawa sakabéh beungeut anu aub.

Aya proses microheterogeneous nu ngalibatkeun nyungsi katalis dina kaayaan koloid. pilihan Ieu kaayaan peralihan ti homogen jeung hétérogén pikiran katalisis. Paling prosés ieu lumangsung antara zat gas maké katalis padet. Éta bisa jadi dina wangun pellets, tablet, séréal.

Distribusi katalisis di alam

katalisis énzim ieu loba disebarkeun di alam. Ieu proceeds via sintésis biokatalis molekul protéin, métabolisme dipigawé di na organisme hirup. Taya prosés biologis ngalibetkeun organisme hirup, moal isin jauh ti réaksi katalitis. Conto prosés vital: sintésis asam amino ti protéin husus pikeun organisme; nu Ngarecah lemak, protein, karbohidrat.

algoritma katalisis

Mertimbangkeun mékanisme katalisis. proses ieu kajadian dina accelerators solid interaksi kimiawi porous, éta ngawengku sababaraha léngkah dasar:

• difusi tina réaktan jeung beungeut séréal katalis ti aliran tina kernel;
• difusi of réaktan kana pori katalis;
• chemisorption (adsorption diaktipkeun) dina beungeut nu akselerator kimia réaksi jeung Advent zat kimia permukaan - kompléx diaktipkeun "réagen katalis";
• nyusun ulang atom jeung lumangsungna kombinasi permukaan "katalis-produk";
• difusi dina pori ti akselerator nu produk réaksi;
• difusi produk ti beungeut aliran gandum dina inti akselerator réaksi.

Réaksi katalitik jeung non-katalitik kacida pentingna yen élmuwan leuwih taun nuluykeun panalungtikan di wewengkon ieu.

Nalika katalisis homogen aya teu kudu nyusunna desain husus. katalisis énzim dina variasi hétérogén ngalibatkeun alat beragam jeung husus. Pikeun aliran na dimekarkeun Alat kontak husus, dibagi leuwih beungeut kontak (dina tabung, dina dinding katalisna meshes); lapisan filter; slurry ranjang; pulverized maké katalis pindah.

mindahkeun panas dina aparat nu keur dilaksanakeun dina cara:

• ku nerapkeun jauh (éksternal) exchanger panas;
• via exchanger panas, study dina aparat kontak.

Analisa rumus kimia, bisa kapanggih réaksi kitu nu katalis tindakan minangka salah sahiji produk ahir nu kabentuk dina mangsa interaksi kimia komponén awal.

Prosés sapertos disebut autocatalytic, fenomena dina kimia disebut autocatalysis.

Speed loba interaksi lantaran ayana di campuran réaksi zat tangtu. Rumusna Kimia maranéhanana mindeng overlooked, anu diganti ku kecap "katalis" atawa singketan na pikeun ieu. Aranjeunna teu kaasup stereochemistry ahir persamaan, sabab, sanggeus parantosan réaksi teu ngarobah ti titik kuantitatif of view. Dina sababaraha kasus, sahingga saeutik zat anu nyata mangaruhan laju tina prosés lumangsung. Éta diidinan sarta kaayaan sapertos nalika akselerator interaksi kimiawi téa tindakan wadah réaksi.

Hakekat pangaruh katalis dina laju robah tina prosés kimiawi éta zat anu kaasup dina komposisi nu kompleks aktif, sarta ku kituna robah énérgi aktivasina tina interaksi kimiawi.

Dina buruk tina katalis kaderisasi kompléks nu ditempo. Garis handap mangrupa hal anu moal spent, bakal tetep unchanged sanggeus jumlah interaksi. Ieu kanggo alesan ieu cukup kuantitas leutik tina zat aktif diréaksikeun jeung substrat (réagen réaksi). Dina kanyataanana, jumlah slight tina katalis dina prosés kimia Tapi dikonsumsi, sabab bisa jadi rupa-rupa prosés sekundér: eta racunan leungitna prosés, anu robah teh kaayaan beungeut katalis padet. Rumus kimia teu ngalibetkeun akuntansi katalis.

kacindekan

Réaksi nu aub bahan aktif (katalis) ngurilingan hiji jalma, di sagigireun maranéhna ngalir dina awak anak. Réaksi homogen téh teuing kirang umum ti interaksi hétérogén. Dina sagala hal, kahiji formasi kompléx panengah, nu mangrupakeun stabil, laun ngarecah na aya kaderisasi (restorasi) ti akselerator nu prosés kimiawi. Contona, ku cara réaksi asam metaphosphoric kalayan potasium persulfate salaku katalis tindakan asam hydriodic. Lamun ditambahkeun kana réaktan ngawangun hiji solusi konéng. Salaku urang kaanggo ahir fades prosés coloration. Salaku hiji produk panengah bisi ieu téh iodin, sarta prosés nu lumangsung di dua tahap. Tapi pas asam metaphosphoric ieu disintésis katalis geus balik ka kaayaan aslina. Katalis nyaéta indispensable di industri, aranjeunna ngabantu ka ngagancangkeun transformasi pikeun ménta produk kualitas luhur tina réaksina. Teu mungkin tanpa partisipasi maranéhanana sarta prosés biokimia dina awak urang.