![]() |
Katalizörler |
![]() |
![]() |
#1 |
Prof. Dr. Sinsi
|
![]() KatalizörlerKATALIZÖRLER Kimyasal bir tepkimenin hızını tepkimede harcanmaksızın arttıran maddelere katalizör denir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() MnO2 2 KCI(s) +3 O22 KClO3 Katalizör net tepkimenin stökiyometrisine etki etmediği için kimyasal eşitliklerde okun üzerine yazılır ![]() ![]() Şimdi bir katalizörün çok az miktarının bile bir tepkimenin hızını nasıl arttırdığını kısaca açıklamaya çalışalım: katalizörlü ve katalizörsüz olarak oluşan bir kimyasal tepkimeye ilişkin potansiyel enerji diyagramı Şekil 1 de gösterilmiştir ![]() ![]() ![]() XYX + Y Katalizlenmiş bir tepkime ise aşağıdaki gibi iki basamaklı bir mekanizma izleyebilir ![]() 1 ![]() 2 ![]() Burada C katalizördür ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1 ![]() ![]() 2 ![]() ![]() ![]() ![]() Tepkimeye giren maddeler ile katalizör aynı evre (faz) içersinde bulunabiliyorsa bu tür katalizörlere homojen katalizörler denir ![]() ![]() Diazot oksit gazının bozunması üzerine klor gazının yapmış olduğu etki gaz fazda gerçekleştirilen tipik bir homojen kataliz örneğidir ![]() ![]() 2 N2 (g) + O2 (g)2 N2O (g) Katalizlenmemiş tepkimenin aşağıdaki basamakları içeren karmaşık bir mekanizma ile oluştuğu sanılmaktadır ![]() 1 ![]() ![]() N2 + O (g)N2O (g) 2 ![]() ![]() N2 (g) + O2 (g)O (g) + N2O(g) Tepkimenin son ürünleri N2 ve O2 dir ![]() ![]() ![]() Diğer taraftan bu tepkime eser miktarda klor gazı tarafından katalizlenir ![]() ![]() 1 ![]() ![]() Cl(g) à 2Cl(g) 2 ![]() ![]() N2O (g) + Cl(g) à N2(g) + ClO(g) 3 ![]() ![]() 2ClO(g) à Cl2(g) + O2 (g) Katalizörün (Cl2) son basamakta asıl haline döndüğüne dikkat ediniz ![]() ![]() ![]() ![]() Heterojen katalizde katalizör ve tepkimeye giren maddeler farklı fazlarda bulunurlar ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Kimyasal adsorpsiyonda ise moleküller yüzeyde kimyasal bileşiklerdeki bağlara benzer kuvvetli bağlar ile tutulmaktadır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() N2O in bozunması altın tarafından katalizlenir ![]() ![]() 1 ![]() ![]() N2O à N2O (Au yüzeyinde) 2 ![]() ![]() ![]() N2O (Au yüzeyinde) à N2(g) + O (Au yüzeyinde) 3 ![]() ![]() O(Au yüzeyinde) + O (Au yüzeyinde) à O2(g) Altın tarafından katalizlenen bu bozunma tepkimesinin aktiflenme enerjisi120 kJ/mol dolayında olup bu değer hem katalizlenmemiş bozunmanın Ea değerinden (240 kJ/mol) hem de klorun katalizlediği bozunmanın Ea değerinden (140 kJ/mol ) daha düşüktür ![]() Altınla katalizlenmiş bozunma mekanizmasının ikinci basamağının hız tayin basamağı olduğuna inanılmaktadır ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Hız = k[N2O] N2O (g) basıncının oldukça yüksek olduğu hallerde altın yüzeyi tamamıyla örtülür ve örtülü yüzey kesri 1 e eşit olur ![]() ![]() Hız = k Diğer bir deyişle altın yüzeyi tutabileceği kadar N2O molekülünü yüzeyinde tutmuş olup N2O basıncı yüzeyi doygun halde tutabilmek için yeteri kadar yüksektir ![]() ![]() Bir katalizör yüzeyindeki atomların düzenlenmesi ve elektronik yapıları o katalizörün aktivitesini belirler ![]() ![]() ![]() ![]() Katalitik zehirler katalizörün aktivitesini inhibe eden maddelerdir ![]() ![]() Bu durumda büyük olasılıkla platin yüzeyinde platin arsenür oluşmakta ve platinin katalitik aktivitesi ortadan kalkmaktadır ![]() Kalizörler genellikle kendilerine özgü katalitik aktiviteye sahiptirler ![]() ![]() Yüzey katalizinin son yıllardaki ilginç ve yararlı uygulamalarından birisi de otomobil eksozlar katalitik dönüştürücülerin takılmasıdır ![]() ![]() ![]() ![]() Endüstriyel işlemlerin çoğu katalitik işlemlerdir ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Diğer bir deyişle her karmaşık tepkime spesifik (özgün) bir enzim tarafından katalizlenmektedir ![]() ![]() |
![]() |
![]() |
|