kataliz... kimyasal reaksiyon hızı tanıtarak katalizatör. Katalizör, sırayla, tarafından tüketilmeyen bir maddedir. Kimyasal reaksiyon, ancak aktivasyon enerjisi. Başka bir deyişle, bir katalizör hem reaktan ve ürün kimyasal reaksiyon. Tipik olarak, sadece çok az miktarda katalizör gereklidir. katalize reaksiyon.
Kataliz için SI birimi katalizördür. Bu, saniyede mol olan türetilmiş bir birimdir. Enzimler bir reaksiyonu katalize ettiğinde, tercih edilen birim enzim birimidir. Bir katalizörün etkinliği, birim zaman başına TON olan devir sayısı (TON) veya devir sıklığı (TOF) kullanılarak ifade edilebilir.
Kataliz kimya endüstrisinde hayati bir süreçtir. Ticari olarak üretilen kimyasalların% 90'ının katalitik işlemle sentezlendiği tahmin edilmektedir.
Bazen "kataliz" terimi, bir maddenin tüketildiği reaksiyona (örn., Baz katalizli ester hidrolizi) karşılık gelir. Göre IUPAC, bu terimin yanlış kullanımıdır. Bu durumda, reaksiyona eklenen maddeye bir aktivatör bir katalizör yerine.
Önemli Çıkarımlar: Kataliz Nedir?
- Kataliz, bir katalizör ilave ederek kimyasal reaksiyon hızını artırma işlemidir.
- Katalizör, reaksiyondaki bir reaktan ve üründür, bu nedenle tüketilmez.
- Kataliz, reaksiyonun aktivasyon enerjisini düşürerek daha termodinamik olarak uygun hale getirir.
- Kataliz önemlidir! Ticari kimyasalların yaklaşık% 90'ı katalizörler kullanılarak hazırlanır.
Kataliz Nasıl Çalışır
Bir katalizör, daha düşük bir aktivasyon enerjisi ile kimyasal reaksiyon için farklı bir geçiş durumu sunar. Reaktan molekülleri arasındaki çarpışmaların, ürünleri oluşturmak için gereken enerjiyi, katalizörün varlığından daha fazla elde etmesi daha olasıdır. Bazı durumlarda, katalizin bir etkisi, bir reaksiyonun işleneceği sıcaklığı düşürmektir.
Kataliz kimyasal dengeyi değiştirmez, çünkü reaksiyonun hem ileri hem de geri hızını etkiler. Denge sabitini değiştirmez. Benzer şekilde, bir reaksiyonun teorik verimi etkilenmez.
Katalizör Örnekleri
Katalizör olarak çok çeşitli kimyasallar kullanılabilir. Su içeren kimyasal reaksiyonlar için, örneğin hidroliz ve dehidrasyon, proton asitler yaygın olarak kullanılır. Katalizör olarak kullanılan katılar arasında zeolitler, alümina, grafitik karbon ve nanopartiküller bulunur. Geçiş metalleri (örneğin, nikel) çoğunlukla redoks reaksiyonlarını katalize etmek için kullanılır. Organik sentez reaksiyonları, asil metaller veya platin, altın, paladyum, iridyum, rutenyum veya rodyum gibi "geç geçiş metalleri" kullanılarak katalize edilebilir.
Katalizör Çeşitleri
İki ana katalizör kategorisi heterojen katalizörler ve homojen katalizörlerdir. Enzimler veya biyokatalizörler ayrı bir grup olarak veya iki ana gruptan birine ait olarak görülebilir.
Heterojen katalizörler katalizlenen reaksiyondan farklı bir fazda var olanlardır. Örneğin katı katalizörler, bir sıvı ve / veya gaz karışımındaki bir reaksiyonu katalize eder, heterojen katalizörlerdir. Yüzey alanı bu tür katalizörlerin çalışması için kritiktir.
Homojen katalizörler kimyasal reaksiyondaki reaktanlarla aynı fazda bulunur. Organometalik katalizörler bir tür homojen katalizördür.
Enzimler protein bazlı katalizörlerdir. Onlar bir tür biocatalyst. Çözünebilir enzimler homojen katalizörlerken, zara bağlı enzimler heterojen katalizörlerdir. Biyokataliz, akrilamid ve yüksek fruktozlu mısır şurubunun ticari sentezi için kullanılır.
İlgili terimler
ön katalizörler "Kimyasal reaksiyon" sırasında katalizöre dönüşen maddelerdir. Ön-katalizörler katalizör olmak üzere aktive edilirken bir endüksiyon periyodu olabilir.
Eş-katalizörler ve destekleyiciler katalitik aktiviteye yardımcı olan kimyasal türlere verilen adlardır. Bu maddeler kullanıldığında, süreç olarak adlandırılır ortak kataliz.
Kaynaklar
- IUPAC (1997). Kimyasal Terminoloji Özeti (2. baskı) ("Altın Kitap"). DOI:10,1351 / goldbook. C00876
- Knözinger, Helmut ve Kochloefl, Karl (2002). "Heterojen Kataliz ve Katı Katalizörler" Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi. Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002 / 14356007.a05_313
- Laidler, K.J. ve Meiser, J.H. (1982). Fiziksel kimya. Benjamin / Cummings. ISBN 0-618-12341-5.
- Masel, Richard I. (2001). Kimyasal Kinetik ve Kataliz. Wiley-Interscience, New York ile ilgili tarafsız yorumlar, yazılar, öneriler ve görüşler sağlar. ISBN 0-471-24197-0.
- Matthiesen J, Wendt S, Hansen JØ, Madsen GK, Lira E, Galliker P, Vestergaard EK, Schaub R, Laegsgaard E, Çekiç B, Besenbacher F (2009). Msgstr "Tünel Açma Mikroskobu Taranarak Oksit Yüzeyde Kimyasal Reaksiyonun Tüm Ara Adımlarının Gözlenmesi.". ACS Nano. 3 (3): 517–26. DOI:10,1021 / nn8008245