Obiettivi formativi
- Definisci catalizzatore.
- Spiegare come i catalizzatori influenzano la velocità di una reazione chimica.
Dove è andato il sole?
Smog a New York City. Per gentile concessione del Dr. Edwin P. Ewing, Jr., CDC / Wikimedia.
I veicoli a benzina emettono molti materiali nocivi. Gli ossidi di azoto si formano quando l’azoto atmosferico reagisce con l’ossigeno alle alte temperature presenti in un motore di un’auto., Il monossido di carbonio è un sottoprodotto della combustione incompleta di idrocarburi. Il combustibile evaporato e inutilizzato rilascia idrocarburi volatili nell’atmosfera per aiutare a formare lo smog. La presenza di un convertitore catalitico nel sistema di scarico dell’auto fa reagire questi materiali e li trasforma in prodotti meno dannosi.
Catalizzatori
A volte una sostanza può essere aggiunta a una reazione chimica e farà sì che la reazione subisca un drammatico aumento della velocità., Il perossido di idrogeno è usato come disinfettante per graffi e tagli e si trova in molti armadietti di medicina come soluzione acquosa al 3%. Il perossido di idrogeno si decompone naturalmente per produrre acqua e gas ossigeno, ma la reazione è molto lenta. Una bottiglia di perossido di idrogeno durerà per diversi anni prima che debba essere sostituita. Tuttavia, l’aggiunta di una piccola quantità di ossido di manganese(IV) al perossido di idrogeno lo farà decomporre completamente in pochi minuti., Un catalizzatore è una sostanza che aumenta la velocità di una reazione chimica abbassando l’energia di attivazione senza essere utilizzata nella reazione. Dopo che si verifica la reazione, un catalizzatore ritorna al suo stato originale e quindi i catalizzatori possono essere utilizzati più e più volte. Poiché non è né un reagente né un prodotto, un catalizzatore è mostrato in un’equazione chimica essendo scritto sopra la freccia di rendimento.
Un catalizzatore funziona modificando il modo specifico in cui avviene la reazione, chiamato il suo meccanismo., L’importante risultato dell’uso di un catalizzatore è che l’energia di attivazione complessiva della reazione viene abbassata (vedi Figura sotto ). Con una barriera energetica di attivazione inferiore, una maggiore percentuale di molecole reagenti è in grado di avere collisioni efficaci e la velocità di reazione aumenta.
Figura 1. L’aggiunta di un catalizzatore a una reazione abbassa l’energia di attivazione, aumentando la velocità della reazione. L’energia di attivazione della reazione non catalizzata è mostrata da Ea, mentre la reazione catalizzata è mostrata da Ea’., Il calore di reazione (ΔH) è invariato dalla presenza del catalizzatore. Immagine dalla Fondazione CK – 12-Christopher Auyeung.
I catalizzatori sono parti estremamente importanti di molte reazioni chimiche. Gli enzimi nel tuo corpo agiscono come catalizzatori della natura, consentendo importanti reazioni biochimiche a tassi ragionevoli. Le aziende chimiche cercano costantemente catalizzatori nuovi e migliori per rendere le reazioni più veloci e quindi rendere l’azienda più redditizia.
Sommario
- Viene descritta la funzione di un catalizzatore.,
Pratica
Guarda il video al link sottostante e rispondi alle seguenti domande:
- Quale colorante viene utilizzato sui blue jeans?
- Cosa fanno gli enzimi per i blue jeans?
- Elenca tre problemi che esistono per le reazioni non catalitiche.
Recensione
- Cosa influisce un catalizzatore in una reazione chimica?
- Il
per il processo è interessato? - Quando si scrive un’equazione chimica, dove indichiamo il catalizzatore?,
Glossario
- catalizzatore: una sostanza che aumenta la velocità di una reazione chimica abbassando l’energia di attivazione senza essere utilizzata nella reazione.