Catalizzatori — Chimica, 14–17
Un catalizzatore offre a una reazione un percorso alternativo con energia di attivazione più bassa. Rende la reazione più veloce senza consumarsi, ma non cambia la posizione finale dell’equilibrio.
Una scorciatoia oltre una barriera di energia
Le particelle reagenti devono di solito superare una barriera energetica prima di formare i prodotti. Un catalizzatore offre un percorso di reazione diverso, con una barriera più bassa. Alla stessa temperatura, più particelle possono superarla e la reazione accelera.
Perché servivano i catalizzatori?
Molte reazioni utili sono possibili, ma troppo lente a una temperatura praticabile. L’industria doveva produrre rapidamente ammoniaca, combustibili e plastiche senza riscaldare tutto a temperature pericolose. I catalizzatori risolvono il problema cambiando il percorso, non fornendo l’energia della reazione.
Diossido di manganese e perossido di idrogeno
Il perossido di idrogeno si decompone lentamente: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Aggiungi una piccola quantità di diossido di manganese, MnO₂, e le bolle di ossigeno compaiono molto più rapidamente. Filtra la miscela: il MnO₂ rimane, mostrando che ha aiutato la reazione senza consumarsi nel complesso.
Più veloce non significa di più
Poiché un catalizzatore fa comparire più rapidamente i prodotti, è facile pensare che aumenti la quantità finale. Non crea particelle in più e non cambia la differenza di energia tra reagenti e prodotti. In una reazione reversibile accelera entrambi i versi: l’equilibrio arriva prima, ma resta nella stessa posizione.
Catalizzatori nello scarico di un’auto
Il convertitore catalitico di un’auto contiene metalli che aiutano a trasformare il monossido di carbonio e gli idrocarburi incombusti in sostanze meno dannose. Aiuta anche a trasformare gli ossidi di azoto in azoto. I metalli non sono il carburante e non devono consumarsi: offrono superfici che facilitano le reazioni.
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