67598 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne9

maleńkie otwory z katali2atorem

gazy spalinowe; CO, tlenki azotu, węglowodory

gazy po przejściu przez katalizator C0;,N..H_;0

Rys. 4.3. Urządzenie do katalitycznego oczyszczania gazów spalinowych

Katalizatory, a zwłaszcza zawierające platynę (platyna wchodzi w skład „kata lizatora” w samochodach) ulegają po pewnym czasie zatruciu substratami reakcji i wtedy przestają działać. Katalizator platynowy zatruwają np. związki ołowiu i dlatego do samochodów z katalizatorem należy stosować benzynę bezołowiową.

Szczególnym rodzajem katalizatorów są biokatalizatory, czyli enzymy. Są to substancje białkowe, wytwarzane przez organizmy żywe, które katalizują przebieg reakcji w organizmie, w tym reakcje powstawania enzymów. Działanie enzymu jest specyficzne, tzn. każdy enzym katalizuje tylko jedną reakcję lub jeden typ reakcji w ściśle określonych warunkach. Brak jakiegoś enzymu w organizmie pro wadzi do zakłóceń w jego normalnym funkcjonowaniu.

4.4. Stan równowagi chemicznej

Stan równowagi chemicznej wytwarza się w układach zamkniętych (nie wy mieniających masy z otoczeniem) i jednorodnych (homogenicznych) zarówno gazowych jak i ciekłych. Reakcje chemiczne przebiegają w sposób odwracalny W miarę nagromadzenia się produktów reakcji mogą one reagować zc sobą i od twarzać substraty, z których powstały.

Dla jednoetapowej prostej reakcji przedstawionej w sposób ogólny:

A + B _M » C + D

"< likość powstawania produktu jest proporcjonalna do stężenia substratów, co .....miii przedstawić równaniem kinetycznym:

^vl ^{= k}\ C_A ⁽'b

i iIm ja ta nie przebiega do końca; w miarę nagromadzenia się produktów reakcji i / > zaczyna coraz szybciej przebiegać reakcja odwrotna z odtwarzaniem sub-iMlrtw A i B

V| -k| C_CC_D.

i ■ |>i wnym czasie szybkość reakcji powstawania produktów osiąga wartość szyb-i . i odlwarzania substratów (v| = V2) - ustala się stan równowagi chemicznej:

^k\ ^CA ^CB ~^k2 ^CC ' C_D< ■ pi/i kształceniu

^k\ Cc^cd ^k2 C_A ■ C_B

■ iiiiu k dwóch stałych — jest wielkością stałą i oznacza się literą K. Jest to

^k2

■ i.11ii równowagi chemicznej.

' di n iikcja przebiega nie w roztworze, lecz w fazie gazowej, wówczas we wzorze . mlii równowagi zamiast stężeń wprowadza się ciśnienie parcjalne. Przykłado-.ll i n-akcjLsyntezy amoniaku: _t

N ₂ + 3 U 2 2 NH ₃

• .i na stałą równowagi jest następujący:

^/7NH3

Ph₂ '^ⁿ2

•V, V Vj^K'

C'^:;