Kataliza heterogeniczna

Kataliza heterogeniczna
e-suplement
Kataliza heterogeniczna ma miejsce, gdy katalizator i reagenty znajdują się w różnych fazach, np. ciało stałe i roztwór ciekły lub ciało stałe i gaz. Substraty osadzają się na powierzchni katalizatora (adsorpcja) i reagują ze sobą. Następnie gotowy produkt jest uwalniany (desorpcja), a katalizator wiąże kolejne cząsteczki substratów. Reakcje zachodzące na katalizatorach stałych (tzw. kontaktach) są podstawą wielu procesów przemysłu chemicznego.

W pierwszej próbie przeprowadzimy utlenianie etanolu na kontakcie miedzianym. Do eksperymentu potrzebny będzie palnik spirytusowy napełniony denaturatem oraz spirala wykonana z drutu miedzianego (fotografia 1). Drut zwijamy na szklanej bagietce, a średnica spirali musi być dopasowana do grubości knota palnika tak, aby swobodnie się na nim mieściła (nie może być jednak zbyt luźna). Po zapaleniu palnika nakładamy spiralę na knot i pozwalamy się jej ogrzać (fotografia 2). Po około minucie gasimy płomień nakładając na moment szklany kołpak, po czym szybko go zdejmujemy. Możemy zauważyć dalsze żarzenie się spirali spowodowane przebiegająca reakcją utleniania etanolu do aldehydu octowego na rozgrzanym kontakcie miedzianym (fotografia 3):

wzor_1

Drugi eksperyment jest często prezentowany na pokazach jako „chemiczne świetliki”. Widowiskowa próba rzeczywiście przypomina krążące w letnią noc robaczki świętojańskie. Do wykonania doświadczenia potrzebne będą: tlenek chromu(III) Cr2O3 i woda amoniakalna NH3aq (fotografia 4). Kilka cm3 roztworu amoniaku nalewamy do dużej kolby (fotografia 5) lub butelki, zamykamy naczynie i odstawiamy je w ciepłe miejsce. Na łyżeczce do spalań lub metalowej blaszce ogrzewamy w płomieniu palnika porcję Cr2O3 (fotografia 6). Rozżarzony tlenek chromu(III) wsypujemy do wypełnionej oparami amoniaku kolby (fotografia 7) i szybko ją zamykamy (fotografia 8). Pył Cr2O3 katalizuje reakcję utleniania amoniaku do wolnego azotu:

Oprócz N2 powstają również tlenki tego pierwiastka. Egzotermiczna reakcja powoduje świecenie cząstek tlenku chromu(III), które przez dłuższy czas wirują w naczyniu na podobieństwo latających owadów. Wykonanie próby w zaciemnionym pomieszczeniu zwiększy jej atrakcyjność. Po reakcji wnętrze kolby zasnuwa para wodna (fotografia 9).

Obejrzyj film  - Utlenianie etanolu na kontakcie miedzianym:

Obejrzy film - Chemiczne świetliki:

Przeczytaj także
Młody Technik 11/2014 Młody Technik 11/2014 0
Magazyn
Młody Technik 11/2014
Młody Technik 11/2014
Ulubiony kiosk
Pozostałe artykuły
Budujemy aerostaty, czyli o tym, jak zbudować latający model balonu napełniany ogrzanym powietrzem Budujemy aerostaty, czyli o tym, jak zbudować latający model balonu napełniany ogrzanym powietrzem
Statki powietrzne, tak nazywają się obiekty latające w atmosferze i skonstruowane przez człowieka, dzielą się na aerodyny, które latają dzięki dynamicznemu oddziaływaniu powietrza na ...
0
Bardzo proste modele latające wykonane z piankowych podkładów pod panele Bardzo proste modele latające wykonane z piankowych podkładów pod panele
MiniMini to bardzo prosty latający model szybowca do wykonania z pianki pod panele podłogowe (depron). Model można puszczać zarówno w domu, jak i na zewnątrz.
0
Wicherek 0,10 - czyli latający model słynnego polskiego latającego modelu! Wicherek 0,10 - czyli latający model słynnego polskiego latającego modelu!
Inspiracją do tego opracowania jest kultowy model „Wicherek”, można powiedzieć opus dei legendy polskiego modelarstwa - Wiesława Schiera. Jest to najbardziej znana konstrukcja modelarsko-lotnicza ...
0
AVT5599. Zdalnie sterowany włącznik 4-kanałowy AVT5599. Zdalnie sterowany włącznik 4-kanałowy
Urządzenie umożliwia zdalne włączanie/wyłączanie czterech urządzeń za pomocą typowych pilotów na podczerwień od sprzętu powszechnego użytku. Jego niewątpliwym atutem jest możliwość ...
0