Каково значение каталитических реакций?
Ответы
Объяснение:
После обсуждения третьего вопроса, учащиеся делают вывод с помощью учителя, что катализатор доставляет реагирующим частицам необходимую энергию для эффективных соударений, т.е. катализатор снижает необходимую для реакции энергию активации, предоставляя реагентам альтернативный путь разрушения и образования связей.
Катализаторы обладают определёнными свойствами:
Катализаторы не создают процесса, а только изменяют его скорость;
Для обратимых реакций катализаторы не смещают равновесие и не влияют на константу равновесия, а лишь ускоряют процесс достижения равновесного состояния;
Катализатор снижает необходимую для реакции энергию активации, предоставляя реагентам альтернативный путь разрушения и образования связей;
Катализаторы обладают избирательностью, т.е. ускоряют только одну из нескольких реакций.
Избирательность катализаторов мы можем пронаблюдать на следующем примере.
развернуть таблицу
Реагенты Катализаторы Продукты
СО + Н2 Со, Ni, Ru Алканы (преимущественно)
Fe Алкены (преимущественно)
Zn∙CuO, ZnO∙CrO3 Метанол
ZnO∙CrO3+ щелочь Высшие спирты
Fe +BeO Альдегиды и кетоны
развернуть таблицу
Строгая избирательность и высокая скорость –два основных признака ферментативного катализа, отличающие его от лабораторного и производственного катализа. Ни один из созданных руками человека катализаторов не может сравниться с ферментами по силе и избирательности воздействия на органические молекулы.
Ферменты отличаются особой специфичностью, каждый из них ускоряет только одну химическую реакцию с выходом 100%. Ингибиторы в живом организме подавляют различные вредные реакции окисления в клетках тканей, которые могут инициироваться радиоактивным излучением.
Биологические катализаторы – ферменты.
1 группа учащихся:
Лабораторный опыт: В две чашки Петри помещаем перекись водорода, в первую чашку помещаем кусочек вареного картофеля, в другую – картофельный сок.
2 группа учащихся:
Лабораторный опыт: В две чашки Петри помещаем перекись водорода, в первую чашку помещаем кусочек вареной моркови, в другую – морковный сок.
Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, оно может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н2О2 препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках, способных существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н2О2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н2О2→2 Н2О + О2
Значение катализа
С помощью катализатора многие полезные ископаемые можно превратить в полезные синтетические материалы;
Производство твёрдых жиров, например маргарина, из жидких масел невозможно без катализатора;
В хлебопечении большое значение имеет фермент амилаза, расщепляющий крахмал, и протеаза, расщепляющий белок. От активности амилазы зависит скорость брожения теста;
В спиртовой и пивоваренной промышленности источником амилазы может быть солод и микробные препараты;
В виноделии и ферментации табака большое значение имеет фермент полифенолоксидаза, от активности которого зависят букет и цвет вина и качество табака;
Некоторые ферменты, например пепсин, применяют в медицине
К