Colección completa de detalles del catalizador

Catalizador es otro nombre para "catalizador", que se utiliza para cambiar la velocidad de ciertos procesos químicos. Sólo así se podrá conseguir el efecto deseado. Según la definición propuesta por la IUPAC en 1981, un catalizador es una sustancia que cambia la velocidad de una reacción sin cambiar la entalpía libre de Gibbs estándar de la reacción. Este efecto se llama catálisis. Las reacciones que involucran catalizadores son reacciones catalíticas.

Nombre chino: Catalyst mbth: El papel del catalizador: cambiar la velocidad de ciertos procesos químicos. También conocido como: Características del catalizador, Clasificación, Método de clasificación 1, Método de clasificación 2, Estudio en profundidad, Los catalizadores característicos pueden inducir cambios en las reacciones químicas, haciendo que las reacciones químicas se desarrollen más rápido o a temperaturas más bajas. Podemos observar en el diagrama de distribución de Boltzmann y de distribución de energía que el catalizador puede permitir que los reactivos químicos experimenten reacciones químicas a través de un camino con una energía de activación menor sin cambiar. Por lo general, con esta energía, las moléculas no pueden completar reacciones químicas o tardan mucho en completarlas. Sin embargo, en presencia de un catalizador, las moléculas requieren menos energía para completar una reacción química. Clasificación y métodos de clasificación 1. Los catalizadores se dividen en catalizadores homogéneos y catalizadores heterogéneos. Los catalizadores heterogéneos ocurren en diferentes fases de una reacción (p. ej., los catalizadores sólidos se mezclan en un estado líquido), mientras que los catalizadores homogéneos ocurren en la misma fase (p. ej., los catalizadores líquidos se mezclan en un estado líquido). Las reacciones catalíticas heterogéneas simples involucran reactivos (o zh-ch: sustrato; Zh-: aceptor) adsorbidos en la superficie del catalizador. Los enlaces en los reactivos son muy frágiles, lo que resulta en la formación de nuevos enlaces, pero la relación entre el producto. y el catalizador La unión no es fuerte, lo que provoca la aparición del producto. Actualmente se conocen muchas posiciones estructurales con diferentes posibilidades de reacción de adsorción. Cuando el catalizador y los reactivos se encuentran en una fase gaseosa o líquida uniforme, se denomina catálisis monofásica; cuando el catalizador y los reactivos pertenecen a fases diferentes, se denomina catálisis heterogénea. Método de clasificación 2 Los catalizadores que aceleran las reacciones químicas se denominan catalizadores positivos; los catalizadores que ralentizan las reacciones químicas se denominan catalizadores negativos. Por ejemplo, los ácidos inorgánicos se utilizan a menudo como catalizadores positivos para la hidrólisis de ésteres y los polisacáridos se oxidan a trióxido de azufre y el pentóxido de vanadio se utiliza a menudo como catalizador positivo. Este tipo de catalizador es sólido y los reactivos son gases, formando una catálisis heterogénea. Por lo tanto, el pentóxido de vanadio también se denomina catalizador o agente de contacto. Agregar entre 0,01% y 0,02% de galato de n-propilo al aceite comestible puede prevenir eficazmente la rancidez. Aquí, el galato de n-propilo es un catalizador negativo (también llamado moderador o inhibidor). Con las investigaciones en profundidad actuales, el papel de los catalizadores aún no se ha comprendido completamente. En la mayoría de los casos, se cree que el propio catalizador y los reactivos participan en la reacción química, lo que reduce la energía de activación requerida para la reacción. Algunas reacciones catalíticas se deben a la formación de "productos intermedios" que se descomponen fácilmente. Cuando el catalizador se descompone, se restaura su composición química original y los reactivos originales se convierten en productos. Algunas reacciones catalíticas se deben a adsorción y sólo pueden ocurrir en las áreas más activas de la superficie del catalizador (llamadas centros activos). Cuanto más grandes o más activos sean los centros, más activo será el catalizador. Si hay impurezas en los reactivos, la actividad del catalizador puede debilitarse o perderse. Este fenómeno se llama envenenamiento del catalizador. Los catalizadores tienen un gran impacto en la velocidad de las reacciones químicas. Algunos catalizadores pueden acelerar la velocidad de las reacciones químicas millones de veces o más. Los catalizadores son generalmente selectivos y sólo pueden acelerar una determinada reacción o tipo de reacción. Por ejemplo, cuando se calienta, el ácido fórmico sufre una reacción de descomposición, con mitad de deshidratación y mitad de deshidrogenación: HCOOH=H2O+CO HCOOH=H2+CO2 Si se utiliza Al2O3 sólido como catalizador, solo se producirá la reacción de deshidratación si se utiliza ZnO sólido; se utiliza como catalizador, la reacción de deshidrogenación se llevará a cabo por separado. Este fenómeno muestra que los catalizadores con diferentes propiedades sólo pueden acelerar ciertos tipos de reacciones químicas. Por lo tanto, podemos utilizar la selectividad del catalizador para hacer que la reacción química se desarrolle principalmente en una dirección determinada. En las reacciones catalíticas, las personas suelen agregar otra sustancia además del catalizador para mejorar el efecto catalítico del catalizador. Esta sustancia se llama cocatalizador. Los cocatalizadores son muy importantes en la industria química. Por ejemplo, agregar una pequeña cantidad de óxidos de aluminio y potasio como cocatalizadores a un catalizador de hierro para la síntesis de amoníaco puede mejorar en gran medida el efecto catalítico del catalizador. Los catalizadores desempeñan un papel extremadamente importante en la industria química moderna. Casi la mitad de todos los productos químicos utilizan actualmente catalizadores en sus procesos de producción. Por ejemplo, los catalizadores de hierro se utilizan en la producción de amoníaco, los catalizadores de vanadio se utilizan en la producción de ácido sulfúrico y se utilizan diferentes catalizadores en la polimerización de etileno y la producción de caucho a partir de butadieno. Las enzimas son proteínas con capacidades catalíticas producidas por plantas, animales y microorganismos y anteriormente se conocían como enzimas.

Casi todas las reacciones químicas en los seres vivos están catalizadas por enzimas. La catálisis enzimática también es selectiva. Por ejemplo, la amilasa cataliza la hidrólisis del almidón en dextrina y maltosa, y la proteasa cataliza la hidrólisis de proteínas en péptidos. Las enzimas son de gran importancia en fisiología, medicina, agricultura e industria. En la actualidad, las preparaciones enzimáticas se utilizan cada vez más en aplicaciones.