Page 194 - Demo

Fig. 3 Kjo marmitë katalitike përmban si katalizator platinin ose aliazhin platin-rodium. Marmita katalitike oksidon monoksidin e karbonit në dioksid karboni dhe redukton oksidet e azotit (NO dhe NO2) në azot.për të mposhtur këto forca shtytëse, në mënyrë që të afrohen edhe më shumë e të bashkohen. Maksimumi i profilit të energjisë përfaqëson një “barrierë energjetike”. Ajo duhet të kapërcehet para se lidhjet kimike të jenë dobësuar mjaftueshëm dhe të këputen për të formuar produktin.Energjia e aktivizimit për reaksionin është diferenca energjetike e maksimumit të “barrierës energjetike” me energjinë fillestare të molekulave të reaktantëve. Vetëm ato molekula me energji të mjaftueshme për të kapërcyer barrierën energjetike do të jenë të afta të veprojnë dhe të formojnë produkte. Në maksimumin e profilit të reaksionit, molekulat e reaktantëve kanë një përmbajtje energjetike të lartë. Kjo gjendje e tyre, tepër e pasur me energji, përshkruhet si “një gjendje kalimtare” ose “kompleks aktiv”. Kompleksi aktiv, për shkak të energjisë së madhe që zotëron, është i paqëndrueshëm: ai, ose shpërbëhet dhe formon molekula të produkteve (kalohet poshtë në anën e djathtë të profilit të reaksionit), ose ndahet në molekulat fillestare të reaktantëve (kthehet në gjendjen fillestare, në të majtë të profilit të reaksionit).Kur azoti përzihet me hidrogjenin, nuk ndodh ndonjë reaksion i dallueshëm, madje as në temperatura dhe trysni të larta. Ndërsa molekulat i afrohen njëra-tjetrës, ato kanë energji kinetike të pamjaftueshme për të mposhtur shtytjet e tyre të ndërsjella. Kështu, ato nuk arrijnë në gjendjen e aktivizuar, por “ngjiten” deri në një pjesë të rrugës në të majtë të profilit të reaksionit, shtyjnë njëra-tjetrën dhe ndahen.Megjithatë, reaksionin mund ta përshpejtojmë duke përdorur një katalizator. Katalizatorët as nuk harxhohen, as nuk ndryshojnë kimikisht gjatë procesit të katalizës. Kjo do të thotë se një sasi e vogël katalizatori është e aftë të katalizojë një sasi të pafundme reaktantësh.Në industri, reaksioni midis azotit dhe hidrogjenit për të formuar amoniak katalizohet normalisht nga hekuri, edhe pse volframi është më efikas. Siç tregohet në figurën 1, në lakoren e kuqe me vija të ndërprera, kur volframi përdoret si katalizator, energjia e aktivizimit është zvogëluar në vetëm 200 kJ, më pak se një e treta e asaj të reaksionit pa katalizator. Kjo bën të mundur që shumë më tepër molekula të veprojnë dhe shpejtësia e reaksionit të rritet ndjeshëm. Katalizatori funksionon duke adsorbuar në sipërfaqen e tij molekula N2, duke dobësuar kështu lidhjet N N, të cilat këputen më lehtë kur një molekulë H2përplaset me të.Në figurën 1 vërejmë se nivelet e energjisë së reaktantëve dhe të produkteve janë të njëjta në të dyja reaksionet: me ose pa katalizator.Katalizatori nuk sjell ndonjë energji shtesë për reaktantët, sidoqoftë reaksioni përshpejtohet. Në fakt, katalizatori ka ndjekur një rrugë të re reaksioni për këputjen dhe riorganizimin e lidhjeve. Kjo rrugë e re reaksioni ka një energji aktivizimi më të ulët, kështu që shumë më tepër molekula e kalojnë barrierën energjetike. Reaksioni me katalizator mund të krahasohet me një garë të kërcimit me shkop, në të cilën steka është ulur në mënyrë të tillë që shumë atletë mund ta kalojnë. Katalizatorë të ndryshëm funksionojnë në mënyra të ndryshme, por të gjithë ofrojnë një rrugë të re reaksioni me energji aktivizimi më të ulët.KONCEPTE KYÇEKatalizatorët zakonisht e përshpejtojnë reaksionin. Ata e bëjnë të mundur këtë duke realizuar rrugë reaksioni (mekanizma) të ndryshme me energji aktivizimi më të ulët sesa ajo e një reaksioni pa katalizator.186Kinetika kimike