Kataliz Nedir? Kataliz Mekanizması Hakkında Bilgi

Kataliz, kimyasal bir tepkimede, bir maddenin bu tepkimenin hızım değiştirme etki­si (bu etkiye yol açan maddeye de ka­talizör denir).

Bir hidrojen-oksijen karışımı normal sıcaklıkta patlamaz; kaba platin kö­püğü katıldığında birdenbire gözalıcı bir patlama gerçekleşir. Bu durumda kimyasal tepkimenin oluşması için bir katalizör olarak platin köpüğü kulla­nılmıştır. Bir başka deyişle tepkime sonunda değişmemiş olarak kalabilen ve belli bir sıcaklıkta, tepkime hızını duyarlı biçimde artıran bir maddeden yararlanılmıştır. Buradaki temel olay yalnızca hızın değiştiğidir. Hız artar­sa, kataliz pozitif tir ve katalizör bir hızlandırıcıdır; azaldığındaysa, kata­liz negatiftir ve katalizör engelleyici’dir; ancak, tepkimenin termodinamiksel özellikleri değişmemiştir. Özellik­le, tepkime termodinamiksel açıdan olası değilse, hiçbir katalizör onu ger­çekleştiremez; bir tepkimetersinirse, katalizör ters tepkimeyi de katalizler, yani aynı dengeye çok daha hızlı bi­çimde erişilir.

Katalizörün eylemi, çoğunlukla seç­melidir; sözgelimi, iki tepken bir ara­ya getirildiğinde, birçok tepkime ola­biliyor sa, bir katalizör bir tek tepki­menin hızını, ötekilerin aleyhine ola­cak biçimde artıracaktır.

Uygun kata­lizörlerin kullanımı, termodinamiksel olarak olası tepkimelerin istenen bi­çimde yönetilmelerini sağlar. Bu da, katalizörlerin mineral kimyasında (amonyak, sülfürik ve nitrik asitlerin bireşimi) ve organik kimyadaki (plas­tik maddeler, dokuma ve yapay kau­çuk sanayisi) sanayi açısından büyük önemini açıklamaktadır.

Katalizörün bu seçiciliği, canlıların ürettiği biyokatalizörler olan enzim­lerde çok yüksektir.

Kataliz Mekanizması

Homojen katalizde, katalizör, tepkenlerin bulunduğu evrede yer alır. En önemli örnek, çözelti içinde asitbaz kataliz örneğidir. Katalizör tepki­yen maddeye proton verir (ya da on­dan proton alır). Oluşan, daha tepken ara madde, tepkime ürününü verir ve katalizör yeniden oluşur. Heterojen bir kataliz sırasında, tepkenler gaz ya da sıvı ve katalizör ka­tıysa, kataliz olayı katının yüzey du­rumuna bağlıdır. Katalizörün yüzeyin­de tepken molekülleri yüze soğururlar ve bir ara bileşik oluşur. Sözgelimi, amonyak (NH,) bireşiminde, azot (N₂) molekülleri demir (katalizör) üstüne bağlanırlar;bu yüze soğurmadan ötü­rü, N-N bağı değişime uğrar ve hidro­jen buraya bağlamr. Oluşan yeni NH₃ molekülü, katalizörü bozulmamış ola­rak bırakarak kopar. Ayrıca, katalizörün etkinliğinin za­manla azaldığım da belirtmek gere­kir. En önemli katalizörler şunlardır: Su, h* ve OH’ iyonları, platin ve nikel gibi bazı metaller, torin, alüminve benzeri oksitler.

Hadi Paylaş!