Номер 5, страница 43 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Оформите схему.

Катализ (по фазе)

Решение

Катализ — это процесс изменения скорости химической реакции в присутствии катализаторов. По фазовому состоянию (агрегатному состоянию) катализатора и реагирующих веществ катализ классифицируют на два основных вида.

Первый вид — это когда катализатор и реагенты находятся в одной фазе (например, все вещества в газовой фазе или в одном растворе). Этот тип катализа называется гомогенный.

Второй вид — когда катализатор и реагенты находятся в разных фазах (например, твердый катализатор и газообразные реагенты). Этот тип катализа называется гетерогенный.

Таким образом, схема заполняется следующим образом:

Гомогенный

Примеры

1) Окисление оксида серы(IV) до оксида серы(VI) в присутствии оксида азота(II). В данном процессе все участвующие вещества (реагенты $SO_2$ и $O_2$, а также катализатор $NO$) находятся в газовой фазе.

Уравнение реакции: $2SO_2(г) + O_2(г) \xrightarrow{NO(г)} 2SO_3(г)$

2) Гидролиз сложного эфира (например, этилацетата) в водном растворе, катализируемый ионами водорода $H^+$ (кислотный катализ). Эфир, вода и катализатор (кислота) находятся в одной жидкой фазе (растворе).

Уравнение реакции: $CH_3COOC_2H_5(р-р) + H_2O(ж) \xrightarrow{H^+(р-р)} CH_3COOH(р-р) + C_2H_5OH(р-р)$

Гетерогенный

Примеры

1) Синтез аммиака из газообразных азота и водорода на поверхности твёрдого железного катализатора (процесс Габера-Боша). Реагенты находятся в газовой фазе, а катализатор — в твёрдой.

Уравнение реакции: $N_2(г) + 3H_2(г) \xrightarrow{Fe(тв)} 2NH_3(г)$

2) Окисление аммиака кислородом на твёрдом платино-родиевом катализаторе при производстве азотной кислоты. Реагенты ($NH_3$ и $O_2$) — газы, катализатор ($Pt/Rh$) — твёрдое вещество.

Уравнение реакции: $4NH_3(г) + 5O_2(г) \xrightarrow{Pt/Rh(тв)} 4NO(г) + 6H_2O(г)$

Ответ:

Схема заполняется терминами Гомогенный (слева) и Гетерогенный (справа).

Примеры для гомогенного катализа:

1) Окисление $SO_2$ до $SO_3$ в присутствии $NO$.

2) Кислотный гидролиз сложных эфиров в растворе.

Примеры для гетерогенного катализа:

1) Синтез аммиака на железном катализаторе.

2) Окисление аммиака на платино-родиевом катализаторе.