Οι διαφορετικές αντιδράσεις χρειάζονται τους ίδιους καταλύτες ή διαφορετικούς;
Εδώ είναι γιατί:
* Οι καταλύτες είναι ειδικοί: Οι καταλύτες λειτουργούν μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης μιας συγκεκριμένης αντίδρασης. Το κάνουν αυτό με την αλληλεπίδραση με τα αντιδραστήρια με πολύ συγκεκριμένο τρόπο, σχηματίζοντας προσωρινά ομόλογα και ενδιάμεσα που διευκολύνουν την αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι ένας καταλύτης που έχει σχεδιαστεί για μία αντίδραση μπορεί να μην αλληλεπιδρά με τα αντιδραστήρια μιας διαφορετικής αντίδρασης με τρόπο που μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης.
* Οι διαφορετικές αντιδράσεις έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς: Κάθε χημική αντίδραση έχει τον δικό της μοναδικό μηχανισμό, που περιλαμβάνει μια συγκεκριμένη ακολουθία βημάτων και ενδιάμεσων. Ένας καταλύτης πρέπει να είναι συμβατός με τα συγκεκριμένα βήματα και τα ενδιάμεσα που εμπλέκονται σε αυτή την αντίδραση.
* Επιλεκτικότητα: Ορισμένοι καταλύτες έχουν σχεδιαστεί για να είναι επιλεκτικοί, πράγμα που σημαίνει ότι καταλύουν μόνο συγκεκριμένες αντιδράσεις μέσα σε ένα μείγμα. Αυτό είναι κρίσιμο για την οργανική χημεία και τις βιομηχανικές διεργασίες όπου ενδέχεται να εμφανιστούν πολλαπλές αντιδράσεις.
Παραδείγματα:
* Υδρογόνωση αλκενίων: Ένας μεταλλικός καταλύτης όπως το νικέλιο ή η πλατίνα χρησιμοποιείται για την καταλύτη της προσθήκης υδρογόνου σε ένα αλκένιο. Αυτός ο καταλύτης δεν θα ήταν αποτελεσματικός στην οξείδωση ενός αλκοόλ.
* αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου: Το διοξείδιο του μαγγανίου είναι ένας καταλύτης για την αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Αυτός ο καταλύτης δεν θα ήταν αποτελεσματικός στην αφυδάτωση ενός αλκοόλ.
Εξαιρέσεις:
Ενώ οι περισσότερες αντιδράσεις χρειάζονται συγκεκριμένους καταλύτες, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις:
* Γενική κατάλυση οξέος/βάσης: Ορισμένες αντιδράσεις καταλύονται από οποιοδήποτε οξύ ή οποιαδήποτε βάση, όχι συγκεκριμένη.
* ένζυμα: Αυτοί οι βιολογικοί καταλύτες μπορεί να είναι πολύ συγκεκριμένοι, αλλά ορισμένα ένζυμα μπορούν να καταλύουν πολλαπλές αντιδράσεις με παρόμοια υποστρώματα.
Συνοπτικά: Οι καταλύτες είναι συνήθως ειδικοί σε μια αντίδραση και οι διαφορετικές αντιδράσεις συνήθως απαιτούν διαφορετικούς καταλύτες. Αυτή η εξειδίκευση προκύπτει από τον μοναδικό μηχανισμό κάθε αντίδρασης και τον τρόπο με τον οποίο οι καταλύτες αλληλεπιδρούν με τα αντιδραστήρια σε χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης.
