Chemie

Faktoren, die die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen verändern (Fortsetzung)


Katalysator

Katalysator Es ist eine Chemikalie, die nicht an der chemischen Reaktion beteiligt ist. Verringert die Aktivierungsenergie und erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit.

Der Katalysator beschleunigt die Reaktion, verändert jedoch nicht die chemische Zusammensetzung der beteiligten Reagenzien und Produkte. Die bei der Reaktion entstehende Stoffmenge ändert sich bei Verwendung von Katalysatoren nicht.

Wenn die Reaktion reversibel ist, wird auch die Rückwärtsreaktion beschleunigt, da auch ihre Aktivierungsenergie einen geringeren Wert hat. Der Katalysator verändert die Enthalpievariation nicht.

Grafiken mit und ohne Katalysatoren:


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Katalyse ist die durch den Katalysator verursachte Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit. Das Wort Katalyseaus dem Griechischen katálysis, wurde 1835 von Berzeliu eingeführt.

In unserem Körper gibt es viele Katalysatoren, die man nennt Enzyme. Speichel und Magensaft (die Salzsäure enthalten) sind Beispiele für Enzyme, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, in diesem Fall die Verdauung.

In der chemischen Industrie, insbesondere in der Petrochemie, werden Katalysatoren häufig eingesetzt, um Reaktionen zu beschleunigen und den Prozess zu verbilligen.

Eine Möglichkeit, die Wirkung von Katalysatoren zu beobachten, besteht darin, der Soda Zucker zuzusetzen. Kohlensäurehaltige Kältemittel enthalten Kohlendioxid (Kohlendioxid) und können durch Zuckerzusatz leichter beseitigt werden. Die Gaseliminierungsreaktion läuft schneller ab und die Gasblasen bilden sich aus der Lösung.

In der chemischen Gleichung befindet sich der Katalysator über dem Pfeil, der die chemische Reaktion darstellt. In Abhängigkeit von den physikalischen Zuständen der Reagenzien und Produkte kann die Katalyse homogen oder heterogen sein.

- homogene Katalyse: Wenn sich Reagenzien und Katalysator im gleichen physikalischen Zustand befinden und ein einphasiges System bilden.

- heterogene Katalyse: Wenn sich Reagenzien und Katalysator nicht im gleichen Aggregatzustand befinden und ein heterogenes System bilden.

Es gibt keinen idealen Katalysatortyp. Für jede chemische Reaktion gibt es einen anderen Katalysatortyp. Die gängigsten Katalysatoren sind:

- Metalle - hauptsächlich Übergangsmetalle: Co, Ni, Pt, Pd
- Säuren - die viele organische Reaktionen katalysieren: H2SO4
- Metalloxide - Al 2 O 3, Fe 2 O 3
- Basen - NaOH
- Enzyme - von lebenden Organismen produziert: Lipase, Magensaft.

Inhibitoren

Dies sind Substanzen, die im Gegensatz zu Katalysatoren die Aktivierungsenergie erhöhen und in der Folge die chemische Reaktion verlangsamen.

Der Inhibitor kann auch a genannt werden Katalysatorgift oder Antikatalysator. Früher hieß es das negativer Katalysator.

Momentane Geschwindigkeit

Bei chemischen Reaktionen unterscheidet sich die Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt von der Durchschnittsgeschwindigkeit. Die momentanen Geschwindigkeiten sind niemals gleich und haben während der Reaktion unterschiedliche Werte.

Wenn die zur Messung der Durchschnittsgeschwindigkeit verwendeten Zeitintervalle immer kleiner werden, nimmt die Durchschnittsgeschwindigkeit in der Regel Werte an, die zu einem bestimmten Zeitpunkt näher an der Geschwindigkeit liegen.

Momentane Geschwindigkeit Dies ist der Wert, zu dem die Durchschnittsgeschwindigkeit tendiert, wenn die Zeitintervalle immer kleiner werden.

Kann berechnet werden nachKinetisches Gesetz oder GeschwindigkeitsgleichungVorgeschlagen von Guldberg und Waage.