Επίδραση Καταλύτη

Στη χημεία, ο καταλύτης είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της βασικής έννοιας της αντίδρασης. Ο καταλύτης είναι μια ουσία που προάγει τον ρυθμό αντίδρασης αλλάζοντας την πορεία της αντίδρασης. Το μεγαλύτερο μέρος του καταλύτη χρησιμοποιείται για να επιταχύνει ή να μειώσει την ταχύτητα οποιασδήποτε αντίδρασης μεταξύ ορισμένων συγκεκριμένων μορίων. Ωστόσο, ας υποθέσουμε ότι μελετάμε περισσότερο τους καταλύτες. Σε αυτή την περίπτωση, θα διαπιστώσουμε ότι ένας καταλύτης χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ή τη διάσπαση των χημικών δεσμών οποιωνδήποτε ατόμων που παρουσιάζονται στα μόρια διαφορετικών ενώσεων ή στοιχείων.

Καταλύτης

Ο καταλύτης είναι ένα συστατικό που κάνει τα μόρια να αντιδρούν, διευκολύνει την όλη διαδικασία αντίδρασης και την καθιστά αποτελεσματική. Το κρίσιμο χαρακτηριστικό των καταλυτών είναι ότι δεν ξεκινούν καμία χημική αντίδραση. Επομένως, δεν καταναλώνεται σε μια αντίδραση και τείνει να αντιδρά με αντιδρώντα. Οι καταλύτες μπορεί να είναι στερεοί, υγροί ή αέριοι και διατίθενται διαφορετικοί τύποι καταλυτών. Μερικοί από τους καταλύτες περιλαμβάνουν μέταλλο. Ορισμένα περιλαμβάνουν οξείδια όπως θειικά άλατα, αλογονίδια κ.λπ. Ορισμένα ημιμεταλλικά στοιχεία όπως το αλουμίνιο, το βόριο, το πυρίτιο χρησιμοποιούνται επίσης ως καταλύτες για ορισμένες αντιδράσεις. Ως καταλύτης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν υγρά ή αέρια στοιχεία σε καθαρή μορφή.

Οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν καταλύτες είναι γνωστές ως αντιδράσεις καταλύτη. Η αντίδραση καταλύτη είναι η αντίδραση μεταξύ καταλυτών και αντιδρώντων. Ωστόσο, όταν ένας πίνακας αντιδραστηρίων τοποθετεί χημικά ενδιάμεσα και αντιδραστήρες, οι καταλύτες αναγεννούνταν.

Ποιος είναι ο ρυθμός αντίδρασης;

Ο ρυθμός αντίδρασης σημαίνει την ταχύτητα αντίδρασης με την οποία τα αντιδρώντα μετατρέπονται σε προϊόντα. Ορισμένα συστατικά ή αντιδράσεις είναι άμεσες, ενώ ορισμένα αντιδρώντα αντιδρούν αργά για να φτάσουν σε ισορροπία.

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν τον ρυθμό αντίδρασης, όπως

• Τύπος φύσης των αντιδρώντων και του στοιχείου που υπάρχει στη διαδικασία αντίδρασης.
• Η φυσική κατάσταση, ο αριθμός των αντιδρώντων και η πολυπλοκότητα των αντιδράσεων είναι ορισμένοι παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό αντίδρασης.
• Ο ρυθμός αντίδρασης ήταν πιο αργός στα υγρά από ότι στο αέριο και πιο αργός στα στερεά σε σύγκριση με τα υγρά. Το μέγεθος των αντιδρώντων έχει επίσης σημασία.
• Ο ρυθμός των αντιδραστηρίων τείνει να αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδρώντων.
• Η συγκέντρωση στα αντιδρώντα είναι ευθέως ανάλογη με τον ρυθμό της αντίδρασης.

Ωστόσο, η επίδραση του καταλύτη στον ρυθμό αντίδρασης είναι επίσης σημαντικό να υποδηλωθεί.

Επίδραση καταλύτη

Ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί να επηρεαστεί με πολλούς τρόπους. Ωστόσο, η επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης είναι ένα σημαντικό ερώτημα που πρέπει να συζητηθεί για να κατανοήσουμε τη σημασία των καταλυτών.

Τα συστατικά του καταλύτη αυξάνουν την ταχύτητα αντίδρασης με το να είναι παρόντα στη διαδικασία αντίδρασης χωρίς να καταναλώνονται στη διαδικασία. Ένας καταλύτης αυξάνει την ενέργεια των αντιδρώντων που υπάρχουν μέσα του για να κάνει την αναλογία ταχύτερη. Η αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδρώντων ενισχύει την ισχύ της αντίδρασης και επιταχύνει τη διαδικασία. Για να καταστεί δυνατή οποιαδήποτε χημική αντίδραση, πρέπει να υπάρχει κάποια ποσότητα μορίων μεγαλύτερη ή ίση με την ενέργεια ενεργοποίησης. Για παράδειγμα, εάν υπάρχουν 100 εκατομμύρια σωματίδια, τότε θα αντιδράσουν 100, και ομοίως, εάν υπάρχουν 200 εκατομμύρια σωματίδια, τότε θα αντιδράσουν 200. Ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί επίσης να διπλασιαστεί διπλασιάζοντας τη συγκέντρωση και χρησιμοποιούνται καταλύτες για να γίνει αυτή η διαδικασία.

Επίσης, οι καταλύτες επηρεάζουν τον ρυθμό αντίδρασης επηρεάζοντας τη θερμοκρασία, την επιφάνεια, την πίεση κ.λπ. Η παρουσία ή η απουσία καταλυτών επηρεάζει πολύ την ταχύτητα αντίδρασης. Ένας καταλύτης αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για να συμβεί μια αντίδραση. Ένας καταλύτης δεν αλλάζει ούτε αυτοκαταστρέφεται παρουσιάζοντας τον εαυτό του σε αντίδραση. Απλώς δρα ουδέτερο για να επιταχύνει τις ταχύτητες. Για παράδειγμα, το Η2 και το Ο2 δεν συνδυάζονται φυσικά. Συνδυάζεται παρουσία μικρής ποιότητας πλατίνας. Αυτή η πλατίνα δρα ως καταλύτης για να επιταχύνει τον ρυθμό αντίδρασης. Αυτή είναι η επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης.

Παραδείγματα αντιδράσεων καταλύτη

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα της επίδρασης των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης,

Τύποι αντιδράσεων

Η αντίδραση μεταξύ θειικού οξέος και ψευδαργύρου

Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)

Καταλύτης που χρησιμοποιείται :Διάλυμα θειικού χαλκού

Επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης :Αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. (θετικός καταλύτης)

Αποσύνθεση διαλύματος χλωρικού νατρίου

2NaOCl(aq) → 2NaCl(aq) + O2(g)

Καταλύτης που χρησιμοποιείται :Οξείδιο μαγγανίου

Επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης :Αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. (θετικός καταλύτης)

Αποσύνθεση διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου

2H2O2(aq) → 2H2O(I) + O2(g)

Καταλύτης που χρησιμοποιείται :Οξείδιο μολύβδου ή οξείδιο μαγγανίου

Επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης :Αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. (θετικός καταλύτης)

Αποσύνθεση διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου

2H2O2(aq) → 2H2O(I) + O2(g)

Καταλύτης που χρησιμοποιείται :Προπάνιο-1,2,3-τριόλη (γλυκερίνη)

Επίδραση των καταλυτών στον ρυθμό αντίδρασης:Μείωση του ρυθμού αντίδρασης (αρνητικός καταλύτης)

Συμπέρασμα 

Η κατάλυση είναι χημικές ουσίες που αλλάζουν τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης αλλάζοντας την πορεία της διαδικασίας. Ένας καταλύτης χρησιμοποιείται συνήθως για να επιταχύνει ή να αυξήσει τον ρυθμό μιας αντίδρασης. Από την άλλη πλευρά, οι καταλύτες χρησιμοποιούνται για να σπάσουν ή να αποκαταστήσουν χημικούς δεσμούς μεταξύ ατόμων σε μόρια διαφόρων στοιχείων και ενώσεων. Οι καταλύτες, στην ουσία, διεγείρουν τα μόρια να αλληλεπιδράσουν, κάνοντας ολόκληρο τον μηχανισμό αντίδρασης ευκολότερο και ταχύτερο.

Ως εκ τούτου, ο ενεργός ατομικός αριθμός αυτής της ένωσης είναι 36, που είναι ίσος με τον ατομικό αριθμό του κρυπτόν(36).