42. kataliza homo- i heterogeniczna.
Kataliza: zjwisko zmiany szybkosci reakcji pod wplywem dodania do układu niewielkiej ilosci związku chemicznego, zwanego katalizatorem, który sam nie ulega trwalym przeksztalceniom lecz tylko tworzy przejsciowe kompleksy.
Homogeniczna
katalizator znajduje się w tej samej fazie co substraty.
jednofazowe, zachodzące w jednej tylko fazie,
np. w fazie gazowej: H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)
lub w roztworze: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
A+B=produkty
A+K=AK (K-katalizator)
AKB=produkt+K
d[AK]/dt=k1[A][K]-k2[AK]-k3[AK][B] stezenie chwilowe kompleksu katalizator z substratem jeden z reagentow nie ulega zmianie.
[K]=[K]+[AK] [K]=[K]-[AK]
k1[A] ([K]-[AK])-k2[AK]-k3[AK][B]=0
k1[A][K]-k1[A][AK]-k2[AK]-k3[AK][B]=0
k1[A][K]-[AK](k1[A]+k2[B])=0
k1[A][K]=[AK](k1[A]+k2+k3[B])=0
k1[A][K]=[AK](k1[A]+k2+k3[B])
[AK]=k1[A][K] / k1[A]+k2+k3[B]
d[P] / dt=k3[AK][B]
d[P] / dt=k3[B] (k[B][K] / k1[A]+k2+k3[B])
d[P] / dt=(k1k3[A][B][K]) / k1[A]+k2+k3[B])
szybkosc homogenicznej reakcji katalitycznej jest wprost proporcjonalne do stezenia katalizatora. Przy czym jego stezenie jest znacznie mniejsze od stezenie reagenta.
Heterogeniczna
biegnie na centrach katalityczych.
v=(1/vi)(d/dt)
A ----ktalizator-----> produkty
v=-dA/dt=k[A] absorbowany
stopien pokrycia=ilosc centrow zajetych / cakowita ilosc centrow
k'=QA/SA
QA-ułamek czynnej powierzchni katalizatora zajetej przez substancje A
SA-sumaryczna powierzchnia N(l. Avogadra) centrow aktywnych z ktorych kazdy moze zwiazac jedna czasteczke A
czyli wielofazowe zachodzące na granicy kilku faz, np. ciała stałego i cieczy lub ciała
stałego i gazu:
CaCO3(s) + 2HCl(c) = CaCl2 + CO2(g) + H2O(c)
C(s) + O2(g) = CO2(g)
eko