katalizörler

~ИịgђŦмAяغ~ · 16-01-07, 21:34

KATALIZÖRLER Kimyasal bir tepkimenin hızını tepkimede harcanmaksızın arttıran maddelere katalizör denir. Katalizör, tepkime sonunda herhangi bir değişmeye uğramadan geri kazanılabilir. Çoğu zaman katalizörün fiziksel yapısı değişse bile, kimyasal yapısında herhangi bir değişiklik olmamaktadır. Sözgelimi oksijen, potasyum kloratın (KClO3) doğrudan ısıtılmasıyla, veya tepkime sisteminde çok az miktarda mangan dioksitin (MnO2) katalizör olarak kullanılmasıyla elde edilebilir. MnO2 yanında, bu tepkime çok daha hızlı olup, KClO3 daha düşük sıcaklıklarda bile yeteri hızla bozunur. MnO2 2 KClO3  2 KCI(s) +3 O2 Katalizör, net tepkimenin stökiyometrisine etki etmediği için kimyasal eşitliklerde okun üzerine yazılır. Tepkime tamamlandığında, MnO2 değişmemiş olarak geri kazanılabilir. 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. Buna göre, katalizlenmiş bir tepkime, katalizlenmemiş bir tepkimenin izlediğinden daha farklı bir yol veya mekanizma izleyerek meydana gelir. örneğin, katalizlenmemin bir tepkimenin X ve Y molekülleri arasındaki çarpışmalar ile oluştuğunu varsayalım. X + Y  XY Katalizlenmiş bir tepkime ise, aşağıdaki gibi iki basamaklı bir mekanizma izleyebilir. 1. X + C  XC 2. XC + Y  XY + C Burada C katalizördür. Katalizörün birinci basamakta kullanıldığına ve ikinci basamakta ise yeniden oluşturulduğuna dikkat ediniz. Bu yüzden, katalizörün tepkime sisteminde defalarca kullanılması mümkün olduğundan, katalizörün çok az miktarı bile bir tepkimeyi katalize etmeye yeter. Yukarıdaki mekanizmalardan da anlaşılabileceği gibi, katalizör tepkime için yeni bir yürüyüş yolu oluşturmaktadır. Katalizlenmiş yola ilişkin net aktiflenme enerjisi, katalizlenmemiş yola ilişkin net aktiflenme enerjisinden daha düşük olduğundan (Şekil 1), katalizlenmiş tepkime daha hızlıdır. Şekil 1 den iki sonuç daha çıkarılabilir. 1. Katalizlenmiş tepkimenin entalpi değişimi, H, ile katalizlenmemiş tepkimeye ilişkin entalpi değişimi aynıdır. 2. Tersinir tepkimelerde, katalizörün ileri ve geri (yada ters) tepkimeler üzerindeki etkisi aynıdır. Bu nedenle, ileriye doğru olan tepkimenin aktiflenme enerjisi (Ea,f)ne kadar düşürüldüyse, geriye doğru olan tepkimeninde aktiflenme enerjisi (Ea.f) o kadar düşürülür. Şekil 1. Katalizlenmiş ve katalizlenmemiş bir tepkimeye ilişkin potansiyel enerji diyagramları Tepkimeye giren maddeler ile katalizör aynı evre (faz) içersinde bulunabiliyorsa, bu tür katalizörlere homojen katalizörler denir. Bu tanıma göre, homojen bir katalizör, çözelti tepkimelerinde tepkime maddeleri ile karışabilen bir sıvı, gaz tepkimelerinde ise bir gaz olmalıdır. Diazot oksit gazının bozunması üzerine klor gazının yapmış olduğu etki, gaz fazda gerçekleştirilen tipik bir homojen kataliz örneğidir. Diazot oksit, N2O oda sıcaklığında oldukça kararlı olup, 600’C dolayındaki sıcaklıklarda ise aşağıdaki eşitliğe göre bozunur. 2 N2O (g)  2 N2 (g) + O2 (g) Katalizlenmemiş tepkimenin, aşağıdaki basamakları içeren karmaşık bir mekanizma ile oluştuğu sanılmaktadır. 1. N2O molekülleri arasındaki çarpışmalar sonucu, bazı N2O molekülleri parçalanmak için yeterli enerjiyi kazanırlar. N2O (g)  N2 + O (g)

16-01-07, 21:34	#1 (permalink)
~ИịgђŦмAяغ~ ¤ۜNø-F£A®ۣ..¤ Giriş Tarihi: 09-01-2007 Yer: __FoRumTR__ Mesajlar: 1,571 Rep Puanı: 8387429 Rep Gücü: 83909	katalizörler KATALIZÖRLER Kimyasal bir tepkimenin hızını tepkimede harcanmaksızın arttıran maddelere katalizör denir. Katalizör, tepkime sonunda herhangi bir değişmeye uğramadan geri kazanılabilir. Çoğu zaman katalizörün fiziksel yapısı değişse bile, kimyasal yapısında herhangi bir değişiklik olmamaktadır. Sözgelimi oksijen, potasyum kloratın (KClO3) doğrudan ısıtılmasıyla, veya tepkime sisteminde çok az miktarda mangan dioksitin (MnO2) katalizör olarak kullanılmasıyla elde edilebilir. MnO2 yanında, bu tepkime çok daha hızlı olup, KClO3 daha düşük sıcaklıklarda bile yeteri hızla bozunur. MnO2 2 KClO3  2 KCI(s) +3 O2 Katalizör, net tepkimenin stökiyometrisine etki etmediği için kimyasal eşitliklerde okun üzerine yazılır. Tepkime tamamlandığında, MnO2 değişmemiş olarak geri kazanılabilir. 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. Buna göre, katalizlenmiş bir tepkime, katalizlenmemiş bir tepkimenin izlediğinden daha farklı bir yol veya mekanizma izleyerek meydana gelir. örneğin, katalizlenmemin bir tepkimenin X ve Y molekülleri arasındaki çarpışmalar ile oluştuğunu varsayalım. X + Y  XY Katalizlenmiş bir tepkime ise, aşağıdaki gibi iki basamaklı bir mekanizma izleyebilir. 1. X + C  XC 2. XC + Y  XY + C Burada C katalizördür. Katalizörün birinci basamakta kullanıldığına ve ikinci basamakta ise yeniden oluşturulduğuna dikkat ediniz. Bu yüzden, katalizörün tepkime sisteminde defalarca kullanılması mümkün olduğundan, katalizörün çok az miktarı bile bir tepkimeyi katalize etmeye yeter. Yukarıdaki mekanizmalardan da anlaşılabileceği gibi, katalizör tepkime için yeni bir yürüyüş yolu oluşturmaktadır. Katalizlenmiş yola ilişkin net aktiflenme enerjisi, katalizlenmemiş yola ilişkin net aktiflenme enerjisinden daha düşük olduğundan (Şekil 1), katalizlenmiş tepkime daha hızlıdır. Şekil 1 den iki sonuç daha çıkarılabilir. 1. Katalizlenmiş tepkimenin entalpi değişimi, H, ile katalizlenmemiş tepkimeye ilişkin entalpi değişimi aynıdır. 2. Tersinir tepkimelerde, katalizörün ileri ve geri (yada ters) tepkimeler üzerindeki etkisi aynıdır. Bu nedenle, ileriye doğru olan tepkimenin aktiflenme enerjisi (Ea,f)ne kadar düşürüldüyse, geriye doğru olan tepkimeninde aktiflenme enerjisi (Ea.f) o kadar düşürülür. Şekil 1. Katalizlenmiş ve katalizlenmemiş bir tepkimeye ilişkin potansiyel enerji diyagramları Tepkimeye giren maddeler ile katalizör aynı evre (faz) içersinde bulunabiliyorsa, bu tür katalizörlere homojen katalizörler denir. Bu tanıma göre, homojen bir katalizör, çözelti tepkimelerinde tepkime maddeleri ile karışabilen bir sıvı, gaz tepkimelerinde ise bir gaz olmalıdır. Diazot oksit gazının bozunması üzerine klor gazının yapmış olduğu etki, gaz fazda gerçekleştirilen tipik bir homojen kataliz örneğidir. Diazot oksit, N2O oda sıcaklığında oldukça kararlı olup, 600’C dolayındaki sıcaklıklarda ise aşağıdaki eşitliğe göre bozunur. 2 N2O (g)  2 N2 (g) + O2 (g) Katalizlenmemiş tepkimenin, aşağıdaki basamakları içeren karmaşık bir mekanizma ile oluştuğu sanılmaktadır. 1. N2O molekülleri arasındaki çarpışmalar sonucu, bazı N2O molekülleri parçalanmak için yeterli enerjiyi kazanırlar. N2O (g)  N2 + O (g)

Konu Araçları
Çıktı Görüntüsünü Göster Sayfayı E-posta İle Yolla