Wat is het primaire doel van een katalysator?


Beste antwoord

Het hangt af van het doel van de katalysator. Uw verklaringen 1. en 2. zijn in wezen gelijkwaardig. Het verlagen van de activeringsenergie verhoogt per definitie de reactiesnelheid.

Laten we echter eens kijken naar enkele voorbeelden.

Begin met de oxidatiekatalysator voor een dieselmotor. Het belangrijkste doel is om de activeringsenergie voor oxidatie van CO en koolwaterstoffen te verlagen. Het heeft echter een secundair doel. Dat is om de oxidatie van NO tot NO2 te minimaliseren.

Laten we nu eens kijken naar het Haber Bosch-proces voor de synthese van ammoniak. Om stikstof en waterstof te laten reageren, moet de drievoudige N-N-binding worden verbroken. Het primaire doel van de katalysator is om de activeringsenergie voor het verbreken van die binding te verlagen. Een secundair doel van de katalysator is om het uiteenvallen van waterstofmoleculen te bevorderen in aan het oppervlak gebonden waterstofatomen die vervolgens kunnen reageren met stikstof.

Ten slotte zullen we nadenken over de water-gas-shift-reactie CO + H2O = CO2 + H2. Deze reactie is sterk exotherm. De reactie CO2 + 4 H2 = 2 H2O + CH4 is echter nog exotherm. Het doel van de water-gas-shift is om de activeringsenergie voor de eerste reactie te verlagen terwijl niet de activeringsenergie voor de laatste reactie verlaagt. In dit geval zeggen we dat het primaire doel van de katalysator is om de activeringsenergie voor de gewenste reactie te verlagen, terwijl dit geen of weinig effect heeft op reacties die geen interesse hebben.

Antwoord

Het doel van een katalysator is om de juiste reactie. Een katalysator doet dat door de energie van de overgangstoestand een beetje te verlagen, wat de activeringsenergie van de reactie verlaagt en de overgang stabiliseert. De vergelijking van Boltzmann doet de rest.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *