Πώς μια αντίδραση ταχύτητας καταλύτη σε χαμηλές θερμοκρασίες;
Ενέργεια ενεργοποίησης και ποσοστά αντίδρασης
* Ενέργεια ενεργοποίησης (EA): Η ελάχιστη ποσότητα ενεργειακών μορίων πρέπει να συγκρουστεί με επαρκή δύναμη για να σπάσει τους υπάρχοντες δεσμούς και να σχηματίσει νέους, οδηγώντας σε αντίδραση.
* Κάτω EA =ταχύτερος ρυθμός: Μια χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης σημαίνει ότι περισσότερα μόρια έχουν αρκετή ενέργεια για να αντιδράσουν σε μια δεδομένη θερμοκρασία, με αποτέλεσμα ταχύτερο ρυθμό αντίδρασης.
Πώς λειτουργούν οι καταλύτες
1. Εναλλακτική οδός: Οι καταλύτες παρέχουν μια εναλλακτική οδό αντίδρασης με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης. Το κάνουν αυτό με αλληλεπίδραση με αντιδραστήρια, σχηματίζοντας προσωρινά ενδιάμεσα και στη συνέχεια απελευθερώνοντας προϊόντα.
2. επιφάνεια: Οι συμπαγείς καταλύτες έχουν συχνά μεγάλες επιφανειακές περιοχές, παρέχοντας περισσότερες θέσεις για τα μόρια αντιδραστηρίων για να αλληλεπιδρούν με τον καταλύτη και να υποβληθούν στην αντίδραση.
χαμηλές θερμοκρασίες και καταλύτες
* Σημασία: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, ο αριθμός των μορίων με αρκετή ενέργεια για να ξεπεραστεί ο φράγμα ενεργοποίησης είναι χαμηλός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αντιδράσεις είναι γενικά πιο αργές σε χαμηλές θερμοκρασίες.
* Επίδραση καταλύτη: Ένας καταλύτης μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό αντίδρασης ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες επειδή μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης. Περισσότερα μόρια μπορούν τώρα να αντιδράσουν, οδηγώντας σε ταχύτερο ρυθμό, ακόμη και αν η θερμοκρασία είναι χαμηλή.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα λόφο που πρέπει να ανεβείτε. Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι το ύψος του λόφου.
* Κανένας καταλύτης: Χρειάζεστε πολλή ενέργεια για να ανεβείτε στο λόφο και μόνο λίγοι άνθρωποι έχουν αρκετή ενέργεια για να το κάνουν.
* Catalyst: Ο καταλύτης είναι σαν να χτίζεις μια ράμπα. Η ράμπα μειώνει το ύψος του λόφου, που σημαίνει ότι χρειάζεστε λιγότερη ενέργεια για να το ξεπεράσετε. Περισσότεροι άνθρωποι μπορούν τώρα να ανέβουν στο λόφο, ακόμα και αν έχουν σχετικά χαμηλή ενέργεια.
Συνοπτικά: Οι καταλύτες δεν στοχεύουν συγκεκριμένα χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά κάνουν τις αντιδράσεις ταχύτερες μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης, η οποία είναι ευεργετική σε οποιαδήποτε θερμοκρασία, συμπεριλαμβανομένων των χαμηλών.
