触媒とは、反応で消費されることなく、反応速度を全体的に変化させる物質です。化学では、生成物を変更せずに化学反応の速度を高めるために、触媒が広く使用されています。触媒という名前は、1835 年に Berzelius によって付けられました。化学および化学技術では、多数の触媒反応が知られています。
有名な化学者であるオストワルドは、触媒を化学変化を起こさずに化学反応の速度を変える物質と定義しました。彼によると、この変化は化学反応の速度を上げたり下げたりすることによって引き起こされます。しかし今日、触媒は反応速度を高めるためだけに広く使用されています。例外的に、初期反応速度を低下させるために使用されます。
触媒とは?
反応物の温度、濃度、pH などのさまざまな条件を変更しても、特定の化学反応の速度が大幅に変化しない場合、化学反応に直接関与しない新しい物質がもたらされます。反応して混ざります。そして、最終的に与えられた化学反応に変更を加えました。このような新物質は触媒として知られています。
触媒が関与することなく反応速度を変化させるプロセスは、触媒作用として知られています。触媒が反応速度をどのように変化させたかに基づいて、触媒は次のタイプに分類されます。
積極的な触媒:
化学変化を起こさずに化学反応の速度を加速する物質は正触媒と呼ばれ、その現象は正触媒として知られています。
負の触媒:
化学反応の速度を低下または遅らせる物質は負の触媒として知られており、この現象は負の触媒作用と呼ばれます。
自動触媒:
化学反応で生成され、触媒として機能する物質は自己触媒と呼ばれ、この現象は自己触媒作用として知られています。
触媒はどのように機能しますか?
触媒は、活性化エネルギーを下げて反応速度を速めたり、反応機構全体を変えたりする働きをします。これは、化学の分野でより一般的に見られます。
一方、触媒は、活性化エネルギーを増加させたり、反応機構全体を変化させたりすることによって、反応速度を遅くすることもあります。これはめったに見られません。
これら 2 点を見ると、活性化エネルギーと化学反応速度の関係が生成されます。つまり、化学反応速度は活性化エネルギーに反比例します。この特定の反応。
触媒の例:
酸塩基触媒:
発見された酸塩基触媒反応には 2 種類あります。 1 つ目は、どの反応速度が H+ または OH¯ の濃度に比例するかということです。これは、特定の触媒作用として知られています。 2 番目のタイプは、一般的な触媒作用と呼ばれます。
酸触媒では触媒は H+ イオンですが、塩基触媒では触媒は OH¯ イオンです。
均一触媒:
これらの触媒は、反応物と生成物に関して同じ相にあります。これは、触媒が液状の場合、反応物と生成物も液状であることを意味します。
例:CH3COOCH3(l) + H2O(l) CH3COOH(l) + CH3OH(l).
この例では、触媒 HCl は液体状態です。また、反応物と生成物も液体状態です。
不均一触媒:
これらは、反応物と生成物に関して異なる状態にある触媒です。これは、触媒が液体状態にある場合、反応物と生成物は液体状態以外であることを意味します。
たとえば、ガソリンの触媒コンバーター。
触媒コンバーターは通常、固相支持体と共に包まれた遷移金属触媒です。それらは、状態が気体である車の排気流と反応し、全体的な反応率の増加につながり、汚染物質からの毒性の少ない製品になります.
結論
触媒は、化学反応の中で消費されることなく、化学反応の速度を変える物質です。触媒は、活性化エネルギーを低下させたり、化学反応のメカニズムを変化させたりすることで、その機能を果たします。触媒には、その機能から大きく分けて 3 種類あります。それらは、正の触媒、負の触媒、および自己触媒です。酵素は、特に生化学反応における触媒としても機能します。触媒の一般的な例には、酸塩基、均一系、および不均一系触媒が含まれます。
