반응 동역학의 촉매 및 억제제
촉매 및 억제제 화학 반응 속도에 영향을 미치는 데 중요한 역할을합니다. 그들은 프로세스에서 소비하지 않고이 작업을 수행하므로 반복적으로 사용할 수 있습니다. 다음은 기능의 고장입니다.
촉매 :
* 정의 : 과정에서 소비하지 않고 화학 반응의 속도를 증가시키는 물질.
* 메커니즘 : 촉매는 더 낮은 활성화 에너지를 갖는 대안적인 반응 경로를 제공한다. 이는 더 많은 분자가 주어진 온도에서 반응하기에 충분한 에너지를 가지고있어 반응 속도가 빠른 것을 의미합니다.
* 반응 동역학에 미치는 영향 :
* 낮은 활성화 에너지 (EA) : 이것이 촉매의 주요 측면입니다. 더 낮은 EA는 Arrhenius 방정식에 따라 더 빠른 속도 상수 (k)를 초래합니다.
* 증가 된 반응 속도 : 낮은 EA로 인해, 반응은 주어진 온도에서 더 빨리 진행된다.
* 평형 상수의 변화는 없음 (k) : 촉매는 평형의 위치에 영향을 미치지 않으며, 도달하는 속도 만에만 영향을 미칩니다.
예 :
* 효소 : 살아있는 유기체 내에서 특정 생화학 적 반응을 가속화하는 생물학적 촉매.
* 금속 촉매 : 암모니아 합성을위한 Haber-Bosch 공정과 같은 다양한 산업 공정에서 사용됩니다.
억제제 :
* 정의 : 화학 반응이 느려지거나 방지하는 물질.
* 메커니즘 :
* 활성 사이트 차단 : 억제제는 촉매의 활성 부위에 결합하여 반응물과 상호 작용하는 것을 방지 할 수있다.
* 촉매의 구조 변경 : 억제제는 촉매의 구조를 변경하여 덜 효과적으로 만듭니다.
* 반응물과 반응 : 억제제는 반응물과 반응하여 반응 혼합물에서 제거 할 수 있습니다.
* 반응 동역학에 미치는 영향 :
* 증가 된 활성화 에너지 (EA) : 억제제는 일반적으로 활성화 에너지를 증가시켜 반응을 늦추었다.
* 반응 속도 감소 : 더 높은 EA로 인해 주어진 온도에서 반응이 느려집니다.
* 평형 상수의 변화는 없음 (k) : 촉매와 유사하게, 억제제는 평형 지점을 이동시키지 않고, 도달하는 속도 만 움직입니다.
예 :
* 산화 방지제 : 음식에 부패를 일으키는 산화 반응을 억제합니다.
* 부식 억제제 : 금속 표면이 녹슬거나 부식되는 것을 방지합니다.
주요 차이점 :
| 기능 | 촉매 | 억제제 |
| --------------- | ---------- | ---------- |
| 속도에 미치는 영향 | 증가 | 감소 |
| EA |에 미치는 영향 감소 | 증가 |
| K |에 미치는 영향 변화 없음 | 변화 없음 |
| 소비 | 소비되지 않음 | 소비되지 않음 |
요약 : 촉매는 활성화 에너지가 낮은 대안 경로를 제공함으로써 반응을 가속화하는 반면, 억제제는 활성화 에너지를 증가 시키거나 활성 부위를 차단함으로써 반응을 늦추었다. 둘 다 반응 속도를 제어하는 데 중요한 역할을하며 다양한 분야에서 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있습니다.
