Katalizatory

Katalizatory

Plan prezentacji

1. Wyjaśnienie definicji katalizator
2. Działanie katalizatorów
3. Reakcje chemiczne
4. Rodzaje katalizy
5. Aktywatory
6. Inhibitory
7. Biokataliza
8. Zastosowania

Katalizator – substancja chemiczna, która powoduje zwiększenie szybkości reakcji chemicznej.

Działanie katalizatora

Po dodaniu do układu katalizatora (nawet w niewielkiej ilości) zwiększy się szybkość reakcji chemicznej poprzez obniżenie energii aktywacji. Dzieje się tak ponieważ w trakcie reakcji powstaje dodatkowy kompleks przejściowy katalizator-substrat, który ulega reakcji w wyniku dostarczenia

mniejszej ilości energii niż dla reakcji bez udziału katalizatora. Katalizatory mimo tego że biorą udział w reakcji pozostają bez zmian po zajściu tego procesu.

Reakcje chemiczne

Reakcja bez katalizatora: A + B → AB

reakcja zachodzi powoli

Reakcja z katalizatorem: A + kat. → [Akat.] * [Akat.] * + B → AB + kat.

reakcja zachodzi szybko

Etap 1:

Etap 2:

reakcja zachodzi bardzo szybko

Lorem ipsum dolor sit amet

Wykres zmian energii w reakcji endoenergetycznej

Kataliza

Zjawisko przyspieszenia szybkości reakcji chemicznej pod wpływem dodania do układu niewielkiej ilości katalizatora.

RODZAJE KATALIZY

HETEROGENICZNA

HOMOGENICZNA

AUTOKATALIZA

Stan skupienia katalizatora jest taki sam jak stan skupienia substratów

Stan skupienia katalizatora jest inny niż stan skupienia substratów

Katalizatorem jest powstający produkt.

2 KMnO4 + 5 H2C2O4+ 3 H2SO4 → K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 10 CO2

N2 + 3H2 → 2NH3

2SO2 + O2 → 2SO3

+ info

+ info

Subtitle

BIOKATALIZA

kataliza enzymatyczna

Biokataliza to proces przyśpieszania reakcji biochemicznej spowodowany przez enzymy (katalizatory białkowe).

przebieg katalizy:

Kompleks Enzym-Substrat

Enzym + Substrat

Enzym + Produkty

Centrum aktywne enzymu odpowiada kształtem substratowi i sprawia, że może on szybciej przekształcić się w produkty.

+ info

+ info

E + P

E + S

ES

E + S

Aktywatory

2+

Substancje, które dodane do katalizatora zwiększą szybkość reakcji. Przykłady aktywatorów: -jony metali, m.in. jony wapnia, magnezu, cynku -aniony współdziałające z białkami, np. Cl– -białka -drobnocząsteczkowe związki organiczne

Mg

Cl

2+

Ca

Inhibitory

Substancje,które zmniejszają szybkość reakcji. Proces ten nazywa się inhibicją. Przykłady inhibitorów: -siarkowodów ( H₂S ) -amoniak ( NH3 ) -fosforowodór ( PH3 ) -związki arsenu

PH3

Zastosowanie katalizatorów

• produkcja kwasu siarkowego (VI)
• konwert katalityczny
• wykorzytywane w produkcji kosmetyków, leków, środków zapachowych, środków ochrony roślin i wielu innych substancji (szybszy i tańszy sposób na produkcję cennych i bardziej potrzebnych substancji oraz skrócenie wieloetapowych syntez)
• usprawniają produkcję biopaliw

Produkcja kwasu siarkowego (VI)

Utlenianie tlenku siarki (IV) do tlenku siarki (VI) jest jednym z etapów produkcji kwasu siarkowego (VI). Katalizatorem tej reakcji chemicznej może być tlenek wanadu (V), tlenek azotu (IV) lub katalizator platynowy.

kat.

2SO2 + O2 → 2SO3

Konwert katalityczny

katalizator samochodowowy

Stosowany jest w urządzeniach napędzanych silnikami spalinowymi. W celu zmniejszenia stężenia zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery, poprzez umożliwienie zajścia katalitycznych reakcji utleniania-redukcji, w wyniku których ze szkodliwych substancji zawartych w gazach spalinowych powstają produkty bezpieczne dla środowiska.

węglowodory + H₂O + CO₂ + CO + NO + NO₂ → H₂O + CO₂ + N₂

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit ipsum

1990

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit autem

Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation veniam

2000

2010

Vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et eu feugiat nulla facilisis

Timeline

2020

Qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis qui blandit

2030

Lorem ipsum dolor sit amet

https://youtu.be/_uMNwUDj9N0

Fermentacja alkoholowa

Podczas fermentacji alkoholowej drożdże wytwarzają enzymy ( katalizatory białkowe ),pod wpływem tych enzymów następuje rozkład węglowodanów i powstaje etanol ( alkohol etylowy) i dwutlenek węgla.

Fermentacja alkoholowa

Podczas fermentacji alkoholowej drożdże wytwarzają enzymy ( katalizatory białkowe ),pod wpływem tych enzymów następuje rozkład węglowodanów i powstaje etanol ( alkohol etylowy) i dwutlenek węgla.

Składniki środków piorących

Enzymy takie jak proteazy, celulazy i amylazy wchodzą w skład środków piorących . Przyczyniają się one do rozkładu składników zabrudzeń, dzięki czemu możliwe jest oczyszczenie tkaniny nawet w niskiej temperaturze.

ZAPAMIĘTAJ!Katalizator- substancja zwiększająca szybkość reakcji chemicznej. Reakcje: Reakcja bez katalizatora: A + B → AB Reakcja z katalizatorem: Etap 1: A + kat. → [Akat.] * Etap 2: [Akat.] *+B → AB +kat. enzym- katalizator białkowy aktywator- substancje, które zwiększają szybkość reakcji. inhibitor- substancje, które zmniejszają szybkość reakcji. RODZAJE KATALIZY: -homogeniczna -heterogeniczna -autokataliza

1990

Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation veniam

2000

Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit autem

2010

Vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et eu feugiat nulla facilisis

2020

Qui blandit praesent luptatuit

KONIEC