1. 가변 산화 상태 :
전이 금속에는 여러 산화 상태가있어 전자를 쉽게 얻거나 잃을 수 있습니다. 이로 인해 반응물과 임시 결합을 형성하여 화학 반응을 촉진합니다.
2. 복합체를 형성하는 능력 :
이들은 금속 이온에 결합하는 분자 또는 이온 인 리간드와 쉽게 복합체를 형성한다. 이들 복합체는 특정 촉매 활성을 제공하고, 반응 경로를 제어하고, 효율을 향상 시키도록 조정될 수있다.
3. d- 궤도 :
전이 금속은 부분적으로 채워져있는 D- 궤도가 있으며, 이는 결합에 관여하고 반응 동안 전자를 수용하거나 기증 할 수있는 올바른 에너지 수준을 갖는다. 이를 통해 전자 전달이 쉬워지고 촉매가 용이합니다.
4. 표면적 :
많은 전이 금속은 미세하게 분할 된 형태로 존재할 수 있으며, 반응물과의 상호 작용을위한 넓은 표면적을 제공합니다. 이것은 흡착 및 촉매에 대한 더 많은 부위를 제공함으로써 반응 속도를 증가시킨다.
5. 전자 구조 :
그들의 전자 구조를 통해 시그마와 PI 결합을 쉽게 형성 할 수있어 다른 유형의 반응물과 상호 작용할 수 있습니다.
전이 금속 촉매의 예 :
* 니켈 : 알켄을 알칸으로 전환하는 것과 같은 수소화 반응에 사용됩니다.
* 철 : 암모니아 합성을위한 하버-보쉬 공정에 사용되었습니다.
* 플래티넘 : 촉매 변환기에서 일반적으로 사용하여 자동차의 유해한 배출량을 줄입니다.
* 팔라듐 : 크로스 커플 링 반응을 포함한 다양한 유기 반응에 적용됩니다.
* 로듐 : 수경식 반응에서의 역할로 알려진 알켄을 알데히드로 전환시킨다.
전이 금속 촉매 사용의 장점 :
* 반응 속도 증가 : 촉매는 반응을 가속화하여 더 빠르고 효율적인 프로세스로 이어집니다.
* 낮은 활성화 에너지 : 전이 금속은 반응에 필요한 활성화 에너지를 낮추어 쉽게 발생할 수 있도록합니다.
* 선택성 : 특정 반응을 촉진하도록 설계되어 원하는 제품으로 이어질 수 있습니다.
* 환경 적 이점 : 그들은 종종 가벼운 조건에서 반응이 발생하여 에너지 소비와 폐기물을 줄입니다.
전반적으로, 전이 금속의 고유 한 전자 및 구조적 특성은이를 매우 효과적인 촉매로 만듭니다. 전자 전달을 촉진하고 복합체를 형성하며 다양한 방식으로 반응물과 상호 작용하는 능력은 다양한 화학 공정에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.
