Springen naar inhoud

[scheikunde] Enthalpie en katalysator


  • Log in om te kunnen reageren

#1

UnrealEd

    UnrealEd


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 13:50

Gegroet allen,

Ik moet voor het vak chemie een presentatie geven over enthalpie in het algemeen. Een onderdeel van de presentatie gaat over toepassingen van enthalpieŽn. Ik heb al behoorlijk wat gevonden in de thermodynamica, maar ik vond dat er ook wel een voorbeeldje uit de chemie bij mocht.

Plots dacht ik aan een katalysator, die ervoor zorgt dat een reactie sneller opgaat door de activeringsenergie te verlagen.

Nu is het probleem het volgende: ik weet niet zo goed wat een katalysator juist doet. Wat ik begrijp van wat ik op het web vind is het volgende:
Een van de stoffen in de katalysator reeageert met een stof van de eigenlijke reactie, de eigenlijke reactie gaat ook op, en uiteindelijk reageert de katalysator terug weg (begrijp ik dit goed?). Hierbij werd door de katalysator de activeringsenergie verlaagt, waardoor de reactie sneller opging.

Het idee dat ik nu had was het volgende: de energie die vrijkomt bij de reactie (enthalpie) van 1 van de reagentie van de eigenlijke reactie en de katalysator zorgt voor een stijging van de temperatuur, waardoor de activeringsenergie zal dalen. Op zich is dan het wegreageren van de katalysator dan ook de opname van de vrijgekomen energie, zodanig dat de enthalpie van de reacties tussen de katalysator en de reagentie dezelfde is als die van de reagentie zonder katalysator.

Mijn vraag is nu of ik een juiste veronderstelling heb gemaakt? Het is namelijk zo dat ik dat volledig moet kunnen uitleggen aan mijn docent.

Moest ik er helemaal of gedeeltelijk naast zitten, zou iemand mij dan kunnen vertellen hoe de verlaging van de activeringsenergie juist in z'n werk gaat?

Ik hoop dat ik mijn probleem duidelijk heb uitgelegd (ben niet zo'n acrobaat met woorden)
Hartelijk dank bij voorbaat

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 december 2007 - 15:35

http://nl.wikipedia....iveringsenergie

Wat een katalysator doet, is die berg verlagen die je in het eerste plaatje ziet.

#3

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 17:32

Uiteindelijk doet de katalysator de reactie verlopen via een ander reactiemechanisme, gekenmerkt door een lagere activeringsenergie.

een lagere "berg" dus

De enthalpieverandering van de reactie verandert niet, dit kan je ook besluiten uit het feit dat de ligging van het evenwicht niet wordt beÔnvloed door het gebruik van een katalysator.

#4

UnrealEd

    UnrealEd


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 20:51

Ik snap wel dat de katalysator de energieberg verlaagd, maar ik zou graag willen weten hoe het juist gebeurd (wat is de reden dat een katalysator die berg verlaagd).

Ik zal mijn probleem even verduidelijken met het voorbeeld dat op wikipedia staat bij Katalysator:

    A + B → AB

Deze verloopt bij aanwezigheid van een katalysator in meerdere stappen:

    A + K → AK
    AK + B → AB + K

Opgeteld geeft dit:

    A + B + K → AB + K

Ik dacht dat de activeringsenergie verlaagd wordt omdat er energie vrijkomt bij de reactie
A + K → AK
Deze energie wordt dan gebruikt om de A + B → AB reactie te doen opgaan. Ben ik hier fout (Don Carbazone zei dat de reactie via een ander reactiemechanisme verloopt)?

Het is namelijk zo dat als de energie die vrijkomt wordt gebruikt om aan de A + B → AB energie toe te voegen, zodat de activeringsenergie daalt, dat ik dit kan gebruiken in mijn presentatie.
Als ik echter fout ben (wat hoogstwaarschijnlijk het geval is), dan heeft de enthalpie geen effect op de onderlinge werking van de katalysator en de oorspronkelijke reactie, en kan ik het ook niet gebruiken in mijn presentatie (ik weet dat de enthalpie van de globale reactie sowieso niet veranderd).

#5

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 december 2007 - 21:53

Op de top van de berg is er een bijzonder "onhandige" en ongunstige situatie. De katalysator zorgt ervoor dat je niet meer via die weg hoeft.

Je gaat bijvoorbeeld van hier naar Rome over de alpen. De Gotthardtunnel is de katalysator die zorgt dat je niet over die hoogste toppen hoeft.

#6

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 december 2007 - 16:06

Een katalysator komt tussenin het reactiemechanisme. De te reageren stof reageert met de katalysator, maar komt na de reactie terug vrij. De reactie verloopt dan langs een ander mechanisme, langs een ander complex met een lagere enthalpie-inhoud.
Een katalysator heeft dus alleen effect op de ΔEa (de activeringsenergie): de hobbel/berg die "genomen" moet worden alvorens de chemische reactie kan doorzetten, ligt lager bij gebruik van katalysator dan zonder katalysator. De begin- en eindtoestand (dus de energie-inhoud van de reactanten en producten) blijven echter hetzelfde, maar er zijn wel meer deeltjes die aan de minder stricte voorwaarde (de lagere activeringsenergie) kunnen voldoen.

Dus beschouw eens de volgende reactie zonder katalysator:

A + B --> C

Met katalysator:

A + B + k --> Ak + B --> C + k
.............<--------------------------- (katalysator wordt niet verbruikt en kan derhalve opnieuw gebruikt worden)

A reageert dus eerst met de katalysator tot Ak, waarna Ak met B verder reageert tot C + k:
A + k --> Ak
.................Ak + B --> C + k


Vaak is de eerste (deel)reactie de snelheidsbepalende stap, dus de snelheidsvergelijking voor de reactie met katalysator zou dan in dit geval worden:

v = k ∑ [A] ∑ [kat]

Veranderd door Chemist, 10 december 2007 - 16:12






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures