تبلیغات
دانستنی های شیمی - آیا کاتالیزگر خود در واکنش ها مصرف می شود؟
به وبلاگ من خوش آمدید
بازدیدهای امروز:
بازدیدهای دیروز:
كل بازدیدها:
كل مطالب:
كل نظرات:
ایجاد صفحه: - ثانیه

  

کاتالیزگرها خودشان در مراحل واکنش شرکت نمی کنند.

آیا واقعاً این ادعا درست است؟ تصمیم گرفتم به متون کتب مرجع شیمی مراجعه کنم و در مورد کاتالیزگرها مطالبی را پیدا کنم که نشان دهد کاتالیزگر می تواند خودش نیز در واکنش شرکت کند و در پایان به عنوان یک فراورده تولید شود. متن های زیر از کتابهای معتبر شیمی نوشته شده است.

سرعت و تعادل در شیمی - نوشته دکتر حسین آقایی : کاتالیزگر ماده ای است که حضور آن در محیط واکنش باعث افزایش سرعت واکنش می شودو در پایان واکنش به طور کامل قابل بازیابی است.

کاتالیزگر واکنش را از راهی پیش می برد که انرژی فعال سازی آن راه از انرژی فعال سازی راه بدون کاتالیزگر کمتر است.

در واکنش تجزیه 2O2H یون I- می تواند به عنوان کاتالیزگر در تجزیه 2O2H موثر باشد. بر اساس تجربه ها معلوم شده است که یون های I- ، نخست با سرعت قابل توجهی با مولکول های 2O2H وارد واکنش می شوند.

H2O2(aq) + I-(aq) → H2O(l) + IO-(aq)

در مرحله بعد، یون های IO- حاصل نیز با سرعت بسیار زیادتری با مولکول های 2O2H وارد واکنش می شوند.

IO-(aq) + H2O2 → I-(aq) + H2O(l) + O2

بدین ترتیب یون های I- که در مرحله اول مصرف شدند، در مرحله دوم تولید می شوند و در نتیجه، مراحل اول و دوم مرتباً به دنبال هم تکرار می شوند. از این رو تنها مقدار کمی از یون های I- قادرند که واکنش تجزیه مورد مطالعه را تسریع کنند و در پایان واکنش بازیابی شوند. از جمع کردن واکنش های اول و دوم با هم به واکنش تجزیه 2O2H می رسیم.

2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)

یون IO- به عنوان یک گونه حد واسط ناپایدار است. به دلیل این ناپایداری است که این یون با سرعت زیادی با 2O2H وارد واکنش می شود. در واقع نقش کاتالیزی I- در تشکیل همین واسطه فعال خلاصه می شود.

در بیشتر واکنش های کاتالیز شده، کاتالیزگر با یکی از واکنش دهنده ها واکنش می دهد و یک واسطه فعال به وجود می آورد. این واسط فعال در مرحله بعد با واکنش دهنده دیگر یا با همان واکنش دهنده وارد واکنش می شود و از آن محصول واکنش و کاتالیزگر به دست می آید.

بیوشیمی نوشته آلبرت لنینگر : کاتالیزورها به طور موقت با مواد شرکت کننده در واکنش ترکیب می شوند و حالت گذاری بوجود می آورند که انرژی آزاد آن پایین تر از انرژی آزاد واکنش های بدون کاتالیزگر است. پس کاتالیزورها با پایین آوردن انرژی آزاد فعال کنندگی باعث تسریع واکنش های شیمیایی می شوند. پس از این که فراورده واکنش بدست آمد کاتالیزور آزاد از نو بوجود می آید.

شیمی عمومی نوشته چارلز مورتیمر : کاتالیزور جسمی است که سرعت یک واکنش شیمیایی را بدون آنکه در واکنش مصرف شود، زیاد می کند. کاتالیزور را می توان بدون تغییر در پایان واکنش بازیابی کرد.

حضور یک کاتالیزور، اثر حتمی بر سرعت واکنش ندارد. یک واکنش کاتالیز شده دارای مسیر یا مکانیسم ویژه ای است که با واکنش کاتالیز نشده تفاوت دارد. مثلاً فرض کنید که واکنش کاتالیز نشده، با برخورد بین مولکول های X و Y صورت می گیرد.

X + Y → XY

واکنش کاتالیز شده ( C کاتالیزور ) ممکن است مکانیسمی دو مرحله ای داشته باشد.

1) X + C → XC

2) XC + Y → XY + C

که در آن C کاتلیزور است. توجه کنید که کاتالیزور در مرحله اول به مصرف می رسد و در مرحله دوم دوباره تولید می شود. در نتیجه به طور مکرر به کار گرفته می شود. بدین ترتیب فقط مقدار اندکی کاتالیزور لازم است تا کار را انجام دهد. بنابر این کاتالیزور با گشودن مسیر جدیدی برای انجام واکنش، کار خود را انجام می دهد. مسیر کاتالیز شده دارای انرژی فعال سازی کلی کمتری نسبت به مسیر کاتالیز نشده است.

شیمی عمومی هیات مولفان : کاتالیزور در شیمی به جسمی گفته می شود که بودن اینکه در استوکیومتری واکنش وارد شود و غلظت آن تغییری کند، واکنش را تسریع نماید. به عبارت دیگر کاتالیزور با ورود در واکنش باعث تغییر مسیر واکنش گشته و سبب می شود که برای انجام واکنش، انرژی فعال کننده کمتری مورد احتیاج باشد. یعنی با شرکت کاتالیزور مکانیسم واکنش تغییر می کند.

شیمی عمومی با نگرش مفهومی نوشته اسمیت، اسموت، پرایس : کاتالیزور ماده ای است که سرعت واکنش را زیاد می کند و خود دچار تغییر دائم نمی شود. ظاهراً کاتالیزور از نظر شیمیایی نحت تاثیر واکنش نیست. این ماده مکانیسم واکنش را طوری تغییر می دهد که نسبت به واکنش کاتالیز نشده، انرژی فعال سازی کمتری نیاز باشد.

شیمی عمومی نوشته برشا، آرنتس، مایزلیش، تورک : کاتالیزور جسمی است که سرعت واکنش را زیاد می کند، اما در پایان واکنش بدون تغییر شیمیایی دوباره بدست می آید. کاتالیزور در واکنش های شیمیایی وارد شده، لیکن در پایان واکنش مجدداً بدست می آید.



نوشته شده توسط A.R -A.L در یکشنبه 23 مهر 1391 و ساعت 09:29 ب.ظ [+] | نظرات ()
مطالب تا چه حد جامع و به درد بخور بودند؟ •