化学において、触媒は反応の基本的な概念を理解するために不可欠です。触媒とは、反応経路を変えて反応速度を速める物質です。触媒のほとんどは、特定の分子間の反応の速度を上げたり下げたりするために使用されます。しかし、触媒についてもっと研究するとします。その場合、さまざまな化合物または元素の分子に存在する原子の化学結合を構築または切断するために触媒が使用されることがわかります。
触媒
触媒は、分子を反応させ、反応プロセス全体を容易にし、効率的にするコンポーネントです。触媒の重要な特性は、化学反応を開始しないことです。したがって、反応で消費されず、反応物と反応する傾向があります。触媒は、固体、液体、または気体であることができ、さまざまな種類の触媒が利用可能です。触媒の中には、金属を含むものがあります。一部には、硫酸塩、ハロゲン化物などの酸化物が含まれます。アルミニウム、ホウ素、シリコンなどの一部の半金属元素も、一部の反応の触媒として使用されます。純粋な形の液体または気体の要素も触媒として使用できます。
触媒が関与する反応は、触媒反応として知られています。触媒反応は、触媒と反応物との間の反応です。ただし、反応物テーブルに化学中間体と反応器を配置すると、以前は触媒が再生されていました。
反応率は?
反応速度とは、反応物が生成物に変化する反応速度を意味します。一部の成分または反応は即時に起こりますが、一部の反応物はゆっくりと反応して平衡に達します。
次のようなさまざまな要因が反応速度に影響します。
- 反応プロセスに存在する反応物と元素の性質を入力します。
- 物理的状態、反応物の数、および反応の複雑さは、反応速度に影響を与えるいくつかの要因です。
- 以前は、反応速度は気体よりも液体の方が遅く、液体よりも固体の方が遅かった.反応物のサイズも重要です。
- リカント率は、反応物の濃度が高くなるにつれて増加する傾向があります。
- 反応物の濃度は、反応速度に正比例します。
しかし、反応速度に対する触媒の影響も重要です。
触媒の効果
反応速度はさまざまな形で影響を受ける可能性があります。ただし、反応速度に対する触媒の影響は、触媒の重要性を理解するために議論する必要がある重要な問題です。
触媒成分は、反応過程で消費されることなく、存在することで反応速度を高めます。触媒は、その中に存在する反応物のエネルギーを増加させて、比率を速くします。反応物の濃度を上げると、反応の力が高まり、プロセスがスピードアップします。化学反応を可能にするには、活性化エネルギー以上の分子がある程度存在する必要があります。たとえば、1 億個の粒子が存在する場合、100 個が反応し、同様に、2 億個の粒子が存在する場合、200 個が反応します。濃度を 2 倍にすることで反応速度も 2 倍にすることができますが、そのために触媒が使用されます。
また、触媒は、温度、表面、圧力などに影響を与えることにより、反応速度に影響を与えます。触媒の有無は、反応速度に大きく影響します。触媒は、反応が起こるのに必要な活性化エネルギーを下げることによって、反応速度を上げます。触媒は、反応中に存在することによってそれ自体を変化させたり、破壊したりしません。速度を上げるためにニュートラルに機能するだけです。たとえば、H2 と O2 は自然には結合しません。少量のプラチナの存在感を兼ね備えています。この白金が触媒として働き、反応速度を速めます。これは、反応速度に対する触媒の影響です。
触媒反応の例
以下は、反応速度に対する触媒の影響の例です。
反応の種類
硫酸と亜鉛の反応
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)
使用触媒：硫酸銅溶液
反応速度に対する触媒の影響 :反応速度の増加。 (正の触媒)
塩素酸ナトリウム溶液の分解
2NaOCl(aq) → 2NaCl(aq) + O2(g)
使用触媒：酸化マンガン
反応速度に対する触媒の影響 :反応速度の増加。 (正の触媒)
過酸化水素水の分解
2H2O2(aq) → 2H2O(I) + O2(g)
使用触媒：酸化鉛または酸化マンガン
反応速度に対する触媒の影響 :反応速度の増加。 (正の触媒)
過酸化水素水の分解
2H2O2(aq) → 2H2O(I) + O2(g)
使用触媒：プロパン-1,2,3-トリオール（グリセリン）
反応速度に対する触媒の影響:反応速度の低下 (負の触媒)
結論
触媒作用は、プロセスの経路を変えることによって化学反応の速度を変える化学物質です。触媒は通常、反応速度を速めたり上げたりするために使用されます。一方、触媒は、さまざまな元素や化合物の分子内の原子間の化学結合を切断または再構築するために利用されます。本質的に、触媒は分子の相互作用を刺激し、反応メカニズム全体をより簡単かつ迅速にします。
したがって、この化合物の実効原子番号は 36 であり、これはクリプトン (36) の原子番号と同じです。
