Ийне жибине чейин түшүндүрүп бере аласыңбы

Ооба. Кыскача жооп: катализатор — химиялык реакциянын ылдамдыгын өзгөртүп, бирок акыркы продуктуга кирбеген зат. Ал реакциянын жүрүшүнө аралык бирикмелер аркылуу катышып, активдүү энергияны төмөндөтөт. Ошондуктан реакция жеңилирээк жана тезирээк жүрөт. Катализатордун катышуусу менен жүргөн кубулуш катализ деп аталат.

1. Катализатор деген эмне?

Катализатор:

• реакциянын ылдамдыгын өзгөртөт;
• реакция учурунда аралык бирикмелерди пайда кылышы мүмкүн;
• бирок акыркы продуктуга кирбейт;
• жалпы жыйынтыкта сарпталбайт, кайра калыбына келет.

Мисалы, катализатор \(K\) менен реакция эки баскычта жүрөт:

\[ A+K \rightarrow AK \]

\[ AK+B \rightarrow AB+K \]

Эки теңдемени кошсок:

\[ A+B \rightarrow AB \]

Көрүнүп тургандай, \(K\) сол жакта да, оң жакта да бар — демек катализатор реакциядан кийин кайра калыбына келет.

2. Эмне үчүн катализатор реакцияны тездетет?

Реакция башталышы үчүн молекулалар бири-бири менен жетиштүү энергия менен кагылышы керек. Бул минималдуу энергия активдүү энергия деп аталат.

Катализаторсуз реакцияда энергиялык тоскоол бийик болот. Катализатор жаңы, башка жол ачат: реакция аралык бирикме аркылуу жүрөт. Бул жолдун энергиялык тоскоолу төмөнүрөөк болот. Ошондуктан көбүрөөк молекулалар реакцияга кире алат да, ылдамдык жогорулайт.

3. 11-сүрөттү кантип окуу керек?

Сүрөттө:

• горизонталдуу ок — реакциянын жолу;
• вертикалдуу ок — энергия \(H\);
• \(E(1)\) — катализаторсуз реакциянын активдүү энергиясы;
• \(E(2)\), \(E(3)\) — катализатор катышкан эки баскычтын энергиялык тоскоолдору.

Катализатор менен ийри сызыктын чокусу төмөндөйт. Баштапкы заттардын жана акыркы продуктунун энергия деңгээли болсо өзгөрбөйт. Демек катализатор:

• реакцияны тездетет;
• бирок реакциянын жылуулук эффектисин өзгөртпөйт;
• теңдештиктин ордун жылдырбайт.

4. Гомогендүү жана гетерогендүү катализ

Гомогендүү катализ — катализатор менен реакцияга кирүүчү заттар бир фазада болот, мисалы, баары газ абалында:

\[ 2SO_2(г)+O_2(г)\xrightarrow{NO(г)}2SO_3(г) \]

Бул жерде \(NO\) — газ катализатор, калган заттар да газ.

Гетерогендүү катализ — катализатор башка фазада болот, көбүнчө катуу зат, ал эми реакцияга кирүүчү заттар газ же суюктук болот:

\[ 2NH_3(г)\xrightarrow{Pt(к)}N_2(г)+3H_2(г) \]

Бул жерде платина \(Pt\) — катуу катализатор, ал эми аммиак, азот жана суутек газдар.

5. Платина зымынын мисалы

\[ 4NH_3+5O_2\xrightarrow{Pt}4NO+6H_2O \]

Аммиак платинанын катышуусу менен кычкылтекке күчтүү экзотермиялык реакцияга кирет. Бөлүнгөн жылуулук платина зымын ысык кармап турат. Платина өзү отун эмес — ал реакциянын энергиялык тоскоолун төмөндөтүп, тезирээк жүрүшүнө жардам берет.

Текшерүү

Мисалы:

\[ 2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2 \]

\(MnO_2\) — катуу катализатор, реакция аралашмасында суюктук жана газ бар. Демек бул гетерогендик катализ.

Эң негизгиси

• Катализатор реакциянын ылдамдыгын өзгөртөт.
• Ал активдүү энергияны төмөндөтөт.
• Акыркы продуктуга кирбейт, кайра калыбына келет.
• Тездетсе — оң катализ, жайлатса же токтотсо — терс катализ, же ингибирлөө.
• Гомогендүүдө — бир фаза, гетерогендүүдө — ар башка фаза.