شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
الف برخی واکنش ها در صنعت فقط در دما و فشار با لا انجام می شوند و تولید فراورده ها در آنها صرفه اقتصادی ندارد (چرا؟).
ب از این رو شیمی دان ها در پی یافتن شرایط بهینه (دما و فشار پایین تر) برای انجام چنین واکنش هایی هستند. به نظر شما چگونه می توان واکنش هایی از این دست که انرژی فعال سازی زیادی دارند را در دما و فشار پایین با سرعت مناسب انجام داد؟
پ بدون تردید پاسخ شما، یافتن راهی برای کاهش انرژی فعال سازی است که با استفاده از کاتالیزگر امکان پذیر است. ماده ای که سرعت واکنش شیمیایی را افزایش می دهد، درحالی که خودش در پایان واکنش باقی می ماند. اما چگونه چنین چیزی ممکن است؟
الف
تأمین دما و فشار بالا در صنعت، نیازمند مصرف انرژی بسیار زیاد (مثل سوزاندن سوختهای فسیلی یا مصرف برق بالا) است. علاوه بر این، ساخت دستگاهها، راکتورها و لولههایی که بتوانند این دما و فشار وحشتناک را تحمل کنند و منفجر نشوند، هزینه بسیار گزافی دارد. همچنین استهلاک دستگاهها بالا میرود. وقتی هزینه تولید یک ماده از قیمت فروش آن در بازار بیشتر شود، میگوییم آن فرآیند «صرفه اقتصادی» ندارد.
ب
تنها راه استراتژیک این است که به جای بالا بردن انرژی واکنشدهندهها (با افزایش دما)، بیاییم مانع را کوتاهتر کنیم! یعنی کاری کنیم که واکنش برای انجام شدن، به انرژی فعالسازی (Ea) کمتری نیاز داشته باشد. این کار دقیقاً با استفاده از یک کاتالیزگر مناسب انجام میشود.
پ
کاتالیزگر مثل یک راهنمای کوهستان است که به جای اینکه تو را از بلندترین قله عبور دهد، یک مسیر جایگزین و میانبر به تو معرفی میکند که ارتفاع بسیار کمتری دارد!
در واقع، کاتالیزگر با واکنشدهندهها وارد یک سری واکنشهای میانی موقت میشود و یک مسیر جدید برای تبدیل آنها به فرآورده میسازد. این مسیر جدید، سد انرژی (Ea) کوتاهتری دارد. ویژگی شگفتانگیز کاتالیزگر این است که در آخرین مرحلهی این مسیر میانبر، دوباره به حالت اولیه خود برمیگردد (بازسازی میشود)؛ به همین دلیل است که در پایان واکنش، بدون تغییر باقی میماند و مصرف نمیشود.
1736019749.png)
