ΚΑΤΑΛΥΣΗ

Εισαγωγικές γνώσεις

Κατάλυση ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο μια ουσία, με την παρουσία του σε μικρά ποσά, αυξάνει την ταχύτητα μιας αντίδρασης, ενώ στο τέλος της αντίδρασης παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητη τόσο στη μάζα όσο και στη χημική της σύσταση.:

Ο πυρολουσίτης (MnO2 ) δρα ως καταλύτης και διασπά το υπεροξείδιο του υδρογόνου σύμφωνα με την αντίδραση:

H2 Ο2 H2 Ο + ½ Ο2

Αυτοκατάλυση έχουμε όταν ένα από τα προϊόντα της ίδιας της αντίδρασης δρα ως καταλύτης. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτοκατάλυσης είναι η οξείδωση του οξαλικού οξέος (COOH)2 με υπερμαγγανικό κάλιο KMnO2 παρουσία θεϊκού οξέος. Τα ιόντα Mn+2 καταλύουν την αντίδραση :

5(COOH)2 (aq) + 2KMnO4 (aq) + 3H2 SO4 (aq) 10CO2 (g) + 2MnSO4 (aq) + K2 SO4 + 8H2 O

Έτσι η ταχύτητα της αντίδρασης στο ξεκίνημα είναι μικρή και αυξάνει προς το τέλος της αντίδρασης. Προσθέτοντας στο διάλυμα μικρή ποσότητα ένωσης που περιέχει ιόντα Mn+2 αυτά δρουν καταλυτικά και επιταχύνουν την αντίδραση.

Κατάλυση

Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια

δοκιμ.σωλήνας ευρύστομοςΗ2 Ο2
στήριγμα δοκιμ.σωλήνωνΜnO2 (s)
παρασχίδα ξύλου(καλαμάκι)
λύχνος Bunsen

ΟΔΗΓΙΑ

  • Σε δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε μικρή ποσότητα διοξειδίου του μαγγανίου MnO2.
  • Προσθέτουμε στη συνέχεια σταγόνα -σταγόνα διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου (οξυζενέ) H2 Ο2 .
  • Παρατηρούμε την παραγωγή οξυγόνου
  • Πλησιάζουμε στο στόμιο του σωλήνα μισοσβησμένο ξυλαράκι

    • Αυτοκατάλυση

    Απαιτούμενα όργανα και αντιδραστήρια

    δοκιμ.σωλήνας ευρύστομοςKMnO4 (aq) 0,01Μ
    στήριγμα δοκιμ.σωλήνων (COOH)2 0,1 Μ(s)
    Η2 SO4 2 M
    MnCl2 ή MnSO4 (s)

    ΟΔΗΓΙΑ

    1. Σε δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε 1 ml διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου ( KMnO4 ) 0,01 Μ, 1 ml διαλύματος οξαλικού οξέος,(COOH)2 , 0,1 M και 1 διαλύματος Η2 SO4 2 M.
    2. Παρατηρούμε το χρόνο που χρειάζεται για να αποχρωματισθεί το διάλυμα.
    3. Επαναλαμβάνουμε το πείραμα προσθέτοντας επί πλέον 1 κόκκο στερεού MnCl2 ή MnSO4. Παρατηρούμε ότι ο χρόνος αποχρωματισμού μειώνεται.