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化學(xué)反應(yīng)的催化劑定義及其工作原理

更新時(shí)間:2022-11-25   點(diǎn)擊次數(shù):915次
  催化劑是通過改變反應(yīng)進(jìn)行所需的活化能來影響化學(xué)反應(yīng)速率的化學(xué)物質(zhì),該過程稱為催化。催化劑不會(huì)被反應(yīng)消耗,并且它可以一次參與多個(gè)反應(yīng)。催化反應(yīng)和未催化反應(yīng)之間的區(qū)別是活化能不同。對(duì)反應(yīng)物或產(chǎn)物的能量沒有影響。反應(yīng)的ΔH是相同的。
  
  催化劑允許反應(yīng)物成為產(chǎn)物的替代機(jī)制,具有較低的活化能和不同的過渡態(tài)。催化劑可以使反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行或提高反應(yīng)速率或選擇性。催化劑通常與反應(yīng)物反應(yīng)形成中間體,最終產(chǎn)生相同的反應(yīng)產(chǎn)物并再生催化劑。注意,催化劑可以在一個(gè)中間步驟中被消耗,但是在反應(yīng)完成之前將再次產(chǎn)生催化劑。
  
 

催化劑反應(yīng)
 

 

  1、正負(fù)催化劑(抑制劑)
  
  通常當(dāng)有人提到催化劑時(shí),它們意指催化劑,催化劑是通過降低其活化能來加速化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑。還存在負(fù)催化劑或抑制劑,其減緩化學(xué)反應(yīng)的速率或使其不太可能發(fā)生。
  
  2、促進(jìn)劑和催化毒物
  
  促進(jìn)劑是提高催化劑活性的物質(zhì)。催化毒物是使催化劑失活的物質(zhì)。
  
  3、行動(dòng)中的催化劑
  
  酶是反應(yīng)特異性生物催化劑。它們與基質(zhì)反應(yīng)形成不穩(wěn)定的中間體化合物。該酶可使反應(yīng)更快地達(dá)到平衡。在這種反應(yīng)的情況下,酶使二氧化碳可以從血液中擴(kuò)散出來并進(jìn)入肺部,從而可以呼出氣體。
  
  高錳酸鉀是將過氧化氫分解成氧氣和水的催化劑。加入高錳酸鉀會(huì)增加反應(yīng)溫度和速率。幾種過渡金屬可以作為催化劑。汽車催化轉(zhuǎn)化器中鉑的一個(gè)很好的例子。催化劑可以將有毒的一氧化碳轉(zhuǎn)化為毒性較小的二氧化碳。這是多相催化的一個(gè)例子。
  
  在加入催化劑之前不以可觀的速率進(jìn)行的反應(yīng)的典型實(shí)例是氫氣和氧氣之間的反應(yīng)。如果將兩種氣體混合在一起,就不會(huì)發(fā)生任何事情。但是,如果你從點(diǎn)燃的火柴或火花中加熱,一旦反應(yīng)開始,從反應(yīng)中釋放的熱量克服了允許其進(jìn)行所需的活化能。
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