Page 206 - Demo

198Kinetika kimike A + X → AX AX + B → C + XLe të zbatojmë një skemë hipotetike të reaksionit të shndërrimit të dioksidit të squfurit atmosferik (SO2) në trioksid sulfuri (SO3) të katalizuar nga monoksidi i azotit (NO). SO2 nuk bashkëvepron lehtë me oksigjenin në ajër për të formuar SO3. Por kur NO është i pranishëm, ai bashkëvepron menjëherë me oksigjenin, duke formuar NO2 si një produkt të ndërmjetëm. NO2 bashkëvepron lehtë me SO2 për të formuar SO3 dhe rigjeneron katalizatorin NO.O2(g) + 2NO(g) 2NO2(g) katalizator 2NO2(g) + 2SO2(g) 2SO3(g) + 2NO(g) katalizator Në total kemi: O2(g) + 2SO2(g) 2SO3(g)Fig. 1 Procesi origjinal për prodhimin e herbicideve “Roundup” kërkon metanol dhe cianur hidrogjeni, dy kimikate shumë helmuese. Për fat të mirë, tashmë është zhvilluar një proces i ri, në të cilin përdoret katalizator bakri dhe kërkohet lëndë e parë sa më pak toksike.KONCEPTE KYÇEEkzistojnë dy lloje procesesh katalitike të quajtura kataliza:• kataliza heterogjene, në të cilën reaktantët janë në gjendje fizike të ndryshme nga katalizatori;• kataliza homogjene, në të cilën reaktantët dhe katalizatori janë në të njëjtën gjendje fizike.1. Klasifikoni si heterogjenë ose homogjenë katalizatorët e mëposhtëm:a) jonet H+ në reaksionin e I2 me propanon;b) enzima katalazë në shpërbashkimin e peroksidit të hidrogjenit në qelizat bimore;c) nikeli në hidrogjenimin e yndyrave të pangopura;d) amilazë salivari në ndarjen e amidonit.2. Shpjegoni pse katalizatorët janë të rëndësishëm në industri.3. Cili është përparësia e katalizatorëve heterogjenë kundrejt atyre homogjenë në proceset industriale?PYETJE DHE DETYRAPËRKUFIZIMENjë mekanizëm reaksionipërshkruan stad pas stadi se si ndodh një reaksion, duke treguar sekuencën në të cilën këputen lidhjet te reaktantët dhe formohen lidhje të reja.Situata e të nxënit:• rëndësia e studimit të shpejtësisë së reaksionit;• përshkrimi i mekanizmit të një reaksioni si një seri stadesh;• identifikimi i stadit të përcaktimit të shpejtësisë brenda një mekanizmi reaksioni.Rëndësia e studimit të 10.11 shpejtësisë së reaksionitStudimet e shpejtësisë së reaksionit na japin një informacion të hollësishëm në lidhje me shpejtësitë e reaksioneve kimike. Kjo është e rëndësishme për proceset industriale, në të cilat koha dhe përdorimi efikas i lëndëve të para janë vendimtare. Studimi i shpejtësisë së reaksionit na ndihmon gjithashtu të kuptojmë proceset biologjike dhe shumë procese të tjera, siç janë ndryshkja dhe djegia, të cilat i ndeshim shpesh në jetën e përditshme. Në përgjithësi, studimet më të shumta për shpejtësitë e reaksioneve janë bërë gjatë proceseve industriale. Në këto raste, kimistët, inxhinierët dhe ekonomistët përpiqen të marrin sasinë maksimale të produktit nga sasia minimale e lëndës së parë, sa më shpejt dhe duke përdorur sa më pak lëndë djegëse. Mekanizmat e reaksionitStudimet mbi shpejtësinë e reaksionit na mundësojnë gjithashtu t’i interpretojmë reaksionet në nivel molekular. Duke marrë parasysh rendin e një reaksioni në lidhje me reaktantë të ndryshëm, ne mund të sugjerojmë mënyrën e ndërveprimit midis lidhjeve që prishen dhe rikombinimin e atomeve. Në këtë mënyrë mund të sugjerojmë një mekanizëm reaksioni. Tani do të shohim disa shembuj: