Care sunt catalizatorii chimiei în practică?

(4 voturi, media 4.75 din 5)

Cu o sută treizeci de ani în urmă renumitul chimist suedez Berzelius a descris pentru prima dată substanțele "miraculoase" și le-a dat un nume - catalizatori. O cantitate neglijabilă din acestea a accelerat reacția chimică de mai multe ori, iar ei înșiși au lăsat reacția intactă. Cu toate acestea, Berzelius nu a fost primul care a descoperit cataliza. Timp de mai multe secole înainte de înființarea chimiei în vase, brânză maturată, vin fermentat, aluat trandafir. Nici unul dintre aceste procese nu ar fi trecut fără catalizatori biologici - enzime. Fără ei, procesele de viață din organisme sunt de neconceput.







Când se oxidează compuși organici în celulă, se pot forma peroxizi, care au o putere distructivă mare.

Un catalizator natural, o enzimă de catalază, crește pentru a proteja celulele. Încercați să luați o farmacie (trei procente) peroxid de hidrogen și aruncați o bucată de cartofi brute, morcovi sau carne în el. Imediat începe o descompunere rapidă a peroxidului cu eliberarea de oxigen, a lucrat catalază. Este prezentă într-o celulă vie într-o cantitate nesemnificativă, dar numai o moleculă de catalază poate distruge peste o sută de mii de molecule de peroxid pe secundă. Cu cartofii fierți din această experiență nu o veți face. Catalaza este un catalizator proteic și își pierde proprietățile după încălzire.

Alchimiștii în căutarea unei pietre filosofice au găsit multe substanțe care ajută la transformarea unei substanțe în alta. Unii dintre catalizatorii pe care îi găsesc sunt utilizați și astăzi. Deja în secolul al VIII-lea, albihatul arab, Jabir ibn-Hayyan, care acționa asupra alcoolului cu acid sulfuric, a reușit să obțină aerul din acesta. Până în prezent, numele acestui eter este sulfuric, deși în molecula sa nu există un singur atom de sulf. Acidul în această reacție nu este consumat, este doar un catalizator. Eterul de sulf este acum adesea folosit în medicină. Încercați să reproduceți reacția, descoperită cu mai mult de o mie de ani în urmă.

Se adaugă 3 cm3 de alcool la un pic de nisip și aproximativ 2 cm3 de catalizator - acid sulfuric concentrat. În curând mirosul caracteristic al eterului va fi resimțit. Dacă puneți foc cuplurilor sale, acestea se vor aprinde cu o flacără albastră palidă.

Amestecarea putin alcool cu ​​o cantitate egală de oțet și adăugarea de câteva picături de acid sulfuric, cu încălzire ușoară, obținem un alt ester - uksusnoetilovy, cunoscut sub numele de „sos de oțet.“ Și aici acidul sulfuric joacă rolul de catalizator.

Una dintre teoriile care explică fenomenul de cataliză implică formarea intermediarilor cu un catalizator, care este mult mai activ decât materiile prime. Uneori chiar și acești compuși se pot observa. Încercați să faceți o astfel de experiență.

Se toarnă într-un pahar de soluție saturată de catalizator - cromatului sau dicromat de potasiu (bicromat de potasiu), se încălzește la 50-60 ° și se adaugă câteva picături de perhidrol (30% peroxid de hidrogen). Dacă nu găsiți perhidrol, atunci acesta va fi complet înlocuit cu 3-4 cm 3 de peroxid de hidrogen din farmacie. Soluția galbenă transparentă de sare de potasiu se va întuneca după un minut: va fi colorată cu un compus intermediar complex, care totuși imediat începe să se descompună rapid cu eliberarea de oxigen. În acest caz, lichidul din sticlă va deveni din nou galben strălucitor și nu va exista nici o urmă de peroxid în el. În cele mai multe alte reacții, compușii intermediari există doar o fracțiune de secundă și nu pot fi observați cu ușurință prin observație simplă.

În practică, se utilizează o mulțime de complexe de catalizator. De exemplu, atunci când se obține amoniac din azot și hidrogen, reacția se desfășoară mult mai intens, dacă la catalizatorul principal, fier, se adaugă un pic de oxizi de aluminiu și de potasiu. Avantajul a doi catalizatori în fața unuia poate fi ușor verificat experimental cu descompunerea de înălbitor.







În jumătate de pahar de apă rece, turnați 15-20 g de înălbitor, amestecați bine. Soluția este de preferință filtrată prin hârtie blotting. După aceea, se încălzește soluția la aproximativ 50 ° și se toarnă în trei vase mici. Primul vas, se adaugă 5 cm3 dintr-o soluție diluată de sulfat de cupru, în al doilea - aceeași cantitate de soluție de sulfat de fier și un al treilea flacon - un amestec al acestor soluții (2-2,5 cm 3). În câteva minute veți fi convins că în cea de-a treia navă oxigenul va fi eliberat din abundență, iar în primele două - mult mai puțin. Dacă luăm pentru vase de reacție cu gât îngust (conuri mici) si sa le umple solutie de inalbitor aproape plin, oxigenul dezvoltat poate fi identificat prin aprinderea intermitentă a mocnit aschie, insignă la gâtul recipientului. Cu toate acestea, fasciculul va clipi numai la becul cu un amestec de catalizatori; în alte baloane nu strălucește decât ușor.

Procesele catalitice sunt larg răspândite în chimia compușilor cu înaltă moleculară. Majoritatea polimerilor sunt preparați din monomerii inițiali utilizând catalizatori. Una dintre bine cunoscutele procese de polimerizare - formarea unui film de ulei în aer - este accelerată de catalizatori, numiți desicanți. Deshidratoarele - de obicei, sărurile acizilor organici - promovează interacțiunea dintre uscarea uleiului și oxigenul în aer și, ca o consecință, formarea unui polimer insolubil. Uleiul obișnuit de uscare este un ulei cu un siccat. Puteți încerca să pregătiți ulei de in și să testați efectul uscătorului asupra experienței.

Mai întâi, pregătiți rășina topită de deshidratant. Este preparat din colofoniu, încălzit într-o sticlă de porțelan la 220-250 °. Adăugând 5 grame de calcar la topit, veți obține rășină de calciu. În cazul în care în loc de var ia 15 g de adeziv, frecat într-o pastă cu ulei de in, aveți o pastă de cauciuc. Gletul trebuie administrat în porții mici. Încălzirea cu reactivi se efectuează până când se obține o masă omogenă; picura ei ar trebui să apară transparentă pe sticlă.

Când catalizatorul este gata, acesta este introdus într-un ulei de semințe de in sau de cânepă, mai bine rafinat, încălzit la 150-200 ° C. Pentru 100 de părți de ulei, luați 3-5 părți desicant, amestecați amestecul până se dizolvă complet. Obțineți uleiul de uscare pe un strat subțire de sticlă sau metal și apoi aplicați un film de ulei curat, puteți afla cu ușurință cum deshidratantul accelerează uscarea uleiului.

Nu toți catalizatorii accelerează procesele chimice. Există - și adesea folosiți - catalizatori negativi, inhibitori care inhibă aceste sau alte reacții.

Sunt deosebit de interesante inhibitorii de coroziune. protejând metalul de distrugere. Unii compuși organici ai clasei aminice previne coroziunea fierului într-un mediu acid. Se dizolvă mai multe tablete de urotropină (denumirea sa chimică este hexametilentetramina) într-o soluție de acid clorhidric. Împingeți un cui de fier în soluția rezultată și coborâți cealaltă unghie în acid clorhidric comparativ. Prin izolarea bulelor de hidrogen, este ușor să vedem unde reacția este mai rapidă. Proprietățile protectoare ale aminelor sunt adesea folosite în gravarea metalelor, atunci când este necesar să se îndepărteze un strat de oxid de la suprafață, dar să nu se atingă piesa. Inhibitorii nu împiedică acidul să corodeze pelicula de oxid, dar nu lasă acidul la metalul însuși.

← Din viața de mare urchin

Superstiții numerice →

Cadouri în viața noastră. Ce nu poate fi dat și de ce?
Sărbătorile sunt o adevărată decorare a vieții noastre. Fără ele, ar părea gri, plictisitor și monoton. Și ce sărbătoare costă fără cadouri? Fie că este vorba o aniversare sau doar o zi de naștere, aniversare de nunta sau de Anul Nou, Craciun sau Paste - aceste și alte zile semnificative, cum se spune, Dumnezeu însuși a poruncit să vă rugăm familia, rudele, prietenii și colegii un spectacol memorabil. Chiar dacă vinovatul celebrării este ca o omisiune.

Știți ce culoare este iubirea? Ce flori să dai la nuntă ...
În fiecare floare există ceva misterios, misterios și magic. Flori delicate și fragile, care se rup și zboară ușor, dar pot penetra chiar și prin grosimea asfaltului. Aromă fascinantă atrăgătoare, care pentru motive evidente, cum ar fi una, dar provoacă respingerea completă a altora. Nuanțe și culori care pot simboliza atât bucuria, cât și nenorocirea.

Duminica Floriilor: tradiții și obiceiuri
Cu o săptămână înainte de Duminica Paștelui creștinii ortodocși de lumină decora casa ta cu crengute de salcie, salcie, salcie în memoria Palme d'Or, care a fost acoperit cu calea lui Hristos intră Ierusalim. De mult timp din această zi în Rusia este numită Duminica Floriilor. Tabelele au fost dominate de plăcinte de vacanță - pescari, iar în orașele și satele din Siberia - caviarul. În ciuda faptului că vacanța se încadrează în ultimul nu.

Festivalul de carnaval: tradiții vechi
Odată cu adoptarea creștinismului în Rusia, nu au supraviețuit atât de multe festivaluri păgâne. Unul dintre ei, Maslenitsa - sărbătoarea iernii de iarnă, a devenit, de fapt, o sărbătoare oficială de biserică, având numele oficial al lui Cheesy sau Săptămâna Slipică. În săptămâna slavă a Bisericii este numită duminică, iar săptămâna de sapte zile este numită: "săptămână". Aceștia sărbătoresc Sărbătoarea cu șapte săptămâni înainte de Paști, înainte de începerea Veliko.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: