Page 205 - Demo

19710.10 Katalizatorët dhe proceset katalitike në shpejtësinë e reaksionit2. a) Shikoni të dhënat për eksperimentet 1, 2 dhe 3 në tabelën 1. Çfarë ndodh me shpejtësinë fillestare kur përqendrimi fillestar i H2: i. dyfishohet; ii. trefishohet? b) Në ç’raport është shpejtësia e reaksionit me [H2]? c) Cili është rendi i reaksionit në lidhje me hidrogjenin? d) Shikoni të dhënat për eksperimentet 4, 5 dhe 6. Çfarë ndodh me shpejtësinë fillestare kur përqendrimi fillestar i NO: i. dyfishohet, ii. trefishohet? e) Në ç’raport është shpejtësia e reaksionit me [NO]? f) Cili është rendi i reaksionit në lidhje me monoksidin e azotit? g) Cili është rendi i përgjithshëm i reaksionit?mbetet i njëjtë. Për t’iu përgjigjur pyetjeve të ushtrimit 1 (përbri) duhet që fillimisht të shkruani barazimin e shpejtësisë për reaksionin midis hidrogjenit dhe monoksidit të azotit:Shpejtësia = k[H2(g)] [NO(g)]2Duke zëvendësuar në barazimin e mësipërm rezultatet e marra nga eksperimenti 1, mund të përcaktojmë vlerën e konstantes së shpejtësisë, k:3 × 10–3mol/ls = k × 1 × 10–3mol/l × (6 × 10–3mol/l)2⇒ k = 3 × 10–3mol/ls1 × 10–3mol/l × 1(6 × 10–3mol/l)2= 106mol/ls12(mol/l)3= 8,33 × 104mol2/l2 sDuke qenë se konstantja e shpejtësisë ka vlerë konstante në një temperaturë të caktuar, atëherë:k = 8,33 × 104mol2/l2 s në 800°C.PYETJE DHE DETYRAKatalizatorët dhe proceset katalitike në 10.10 shpejtësinë e reaksionitSituata e të nxënit:• krahasimi i katalizatorëve heterogjenë me ata homogjenë;• përshkrimi se si ndikojnë katalizatorët në shpejtësinë e reaksionit;• përshkrimi i stadeve në të cilat një katalizator përthith reaktantin dhe çliron produkt.Katalizatorët dhe ndikimi i tyre në shpejtësinë e reaksionit janë diskutuar tashmë në mësimet e mëparshme. Kujtojmë se si katalizatorët kimikë dhe ata biologjikë ndikojnë në shpejtësinë e reaksioneve. Për të shpjeguar veprimin e katalizatorëve u përdor shembulli i sintezës së amoniakut, nëpërmjet së cilës sigurohej një mekanizëm i ri reaksioni me energji më të ulët të aktivizimit. Në vijim kemi trajtuar rëndësinë e katalizatorit në procesin Haber dhe në procesin e kontaktit. Si në procesin Haber, ashtu edhe në procesin e kontaktit, reaksionet përfshijnë gazet që kalojnë mbi një katalizator të ngurtë. Reaksione të tilla, ku reaktantët janë në gjendje fizike të ndryshme nga katalizatori, quhen reaksione me katalizatorë heterogjenë. Zakonisht, katalizatorët heterogjenë janë të ngurtë, ndërsa reaktantët janë gaze ose substanca të tretura në tretësirë.Nga ana tjetër, reaksionet në të cilat reaktantët dhe katalizatori janë në të njëjtën gjendje fizike, quhen reaksione me katalizatorë homogjenë. Në përgjithësi, në raste të tilla katalizatori dhe reaktantët treten në të njëjtën tretësirë.Shumë procese të rëndësishme industriale përfshijnë kataliza heterogjene, ndërsa veprimet e enzimave në sistemet biologjike përfshijnë kryesisht kataliza homogjene.Zakonisht, katalizatori homogjen vepron përmes formimit të një produkti të ndërmjetëm që përmban katalizatorin dhe një reaktant. Ky produkt i ndërmjetëm mund të reagojë më lehtë se vetë reaktanti.Le të studiojmë reaksionin hipotetik midis substancave A dhe B për të formuar C, të katalizuar nga X. Substanca A fillimisht mund të kombinohet me katalizatorin X për të formuar AX, i cili më pas bashkëvepron më lehtë me B, duke formuar C dhe duke rigjeneruar katalizatorin X.