Catalisi omogenea ed eterogenea: spiegheremo con esempi
Alcune interazioni chimiche in se stessesono molto difficili o non si verificano affatto. E poi le sostanze speciali - i catalizzatori - vengono in aiuto. Permettono di "bypassare la barriera" - e la reazione ha inizio, anche se senza di loro non sarebbe mai iniziata o sarebbe avvenuta molto lentamente. C'è catalisi di catalisi omogenea ed eterogenea. Cosa significano queste parole?
Il nome può essere diverso,in una fase c'è un catalizzatore e reagenti. Il catalizzatore stesso non viene consumato nella reazione. Se vedi due fasi con un confine tra la sostanza e il catalizzatore, la catalisi sarà eterogenea. Lo stesso si può dire del caso in cui lo stato aggregato della sostanza e del catalizzatore differiscono. Omogeneo si verifica in un mezzo omogeneo, in una singola fase.
In caso di catalisi eterogenea, il catalizzatore è spesso -solido, e i reagenti sono o liquidi, o disciolti in liquidi, o sono gas. In questo caso, i reagenti sono adsorbiti sui centri attivi del catalizzatore (non confondere adsorbimento e assorbimento, il primo significa una sorta di "incollaggio" alla superficie, il secondo - quando una sostanza penetra nella struttura dell'altro).
In questo caso, tra le molecole del reagente e il catalizzatorec'è un'interazione chimica. Può includere sia la reazione chimica sulla superficie che l'indebolimento dei legami all'interno delle molecole del reagente. Quindi si verifica una reazione, in cui spesso le molecole della sostanza rimanente colpiscono le molecole del primo reagente. Il risultato della reazione è desorbito, "strappato" dai centri attivi. Come già accennato, il catalizzatore non viene consumato nella reazione. Cambia solo la quantità di reagenti e prodotti.
Catalisi omogenea ed eterogenea è ampiamente utilizzata nell'industria. Facciamo un esempio del secondo, perché teoricamente lo abbiamo già considerato.
Come sai, margarina - grassi saturi. È solido nella consistenza. E i grassi vegetali, da cui viene prodotto, sono per lo più liquidi. Come raggiungere la fermezza? Con l'aiuto dell'idrogenazione, cioè, i doppi legami degli atomi di carbonio diventano singoli a causa dell'aggiunta di atomi di idrogeno. E come il catalizzatore agisce sul nichel metallico allo stato solido. I grassi, che si ottengono durante questa reazione, sono chiamati idrogenati. Ovviamente, come tutti i grassi saturi, non sono molto utili, ma anche demonizzarli non ne vale la pena.
Catalisi è necessaria una catalisi omogenea ed eterogeneacapire, perché aiutano a spiegare non solo i processi industriali, ma anche quelli naturali. Ad esempio, la distruzione dello strato di ozono è un esempio di catalisi omogenea.
L'ozono viene distrutto e creato di nuovo attraversoinfluenza sulle molecole di irradiazione ultravioletta. Tuttavia, il normale processo è disturbato in presenza di molecole di cloro e fluorocarburo, presenti nell'atmosfera sotto forma di gas e prodotti di emissioni industriali. Cosa succede in questo caso? Molecole di composti di cloro e fluorocarburi si scontrano con le molecole di ozono e ne prendono un atomo di ossigeno. Quindi un composto di, per esempio, il cloro con l'ossigeno si scontra con un'altra molecola di ozono, risultante in una molecola di ossigeno e un composto di cloro rigenerato che può ulteriormente distruggere migliaia di molecole di ozono. Quindi, si verifica una catalisi omogenea. Come potete vedere, la conoscenza di questo processo ci permette di capire che bisogna fare attenzione con l'uso di alcuni deodoranti e liquidi per i frigoriferi.
Tuttavia, va notato che le sostanze,fornire catalisi di catalisi omogenea ed eterogenea, non solo può accelerare la reazione, ma anche rallentarla. In questo caso, sono chiamati inibitori. E ogni catalizzatore, a sua volta, può essere influenzato da certe sostanze: acceleranti o veleni per il catalizzatore. Pertanto, il processo di catalisi è multistadio e per la sua comprensione è necessario comprendere le cause della catalisi. E succede perché questo processo richiede meno energia di attivazione, perché il processo va su un percorso diverso rispetto a se è andato da solo.
Come abbiamo visto, esempi di catalisi possono essere molto diversi a favore dell'uomo. Tuttavia, per cambiare il mondo, devi capirlo. Pertanto, studiare chimica non solo "vpoglyadku".
