Номер 6, страница 98 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 13. Скорость химической реакции. Катализ. Глава 4. Химические реакции - номер 6, страница 98.

Условие.

6. Приведите пример, когда замена катализатора приведёт к изменению пути осуществления реакции.

Решение.

Решение 2.

Решение

Катализаторы обладают свойством селективности (избирательности), что означает их способность избирательно ускорять одну из нескольких возможных параллельных реакций. Таким образом, направляя химический процесс по определенному пути, катализатор определяет, какие продукты будут преимущественно образовываться. Замена одного катализатора на другой может коренным образом изменить направление реакции и привести к получению совершенно других продуктов из тех же исходных веществ.

Ярким примером такого явления служит каталитическое разложение этилового спирта (этанола). В зависимости от выбранного катализатора и условий проведения, эта реакция может протекать по двум основным направлениям.

1. При пропускании паров этанола над нагретым оксидом алюминия ($Al_2O_3$) при температуре выше 350°C, он выступает как дегидратирующий агент. Происходит реакция внутримолекулярной дегидратации — отщепление молекулы воды с образованием этилена (этена):
$C_2H_5OH \xrightarrow{Al_2O_3, \ T > 350^\circ C} C_2H_4 + H_2O$

2. Если же в качестве катализатора использовать металлическую медь ($Cu$) при температуре около 300°C, то реакция пойдет по иному пути — дегидрирования. В этом случае от молекулы спирта отщепляется молекула водорода, и образуется уксусный альдегид (этаналь):
$C_2H_5OH \xrightarrow{Cu, \ T \approx 300^\circ C} CH_3CHO + H_2$

Следовательно, замена катализатора с оксида алюминия на медь полностью изменяет путь превращения этанола, что приводит к получению различных продуктов.

Ответ: Примером может служить каталитическое разложение этанола. В присутствии катализатора оксида алюминия ($Al_2O_3$) происходит его дегидратация до этена и воды ($C_2H_5OH \rightarrow C_2H_4 + H_2O$), а при замене катализатора на медь ($Cu$) реакция идет по пути дегидрирования с образованием этаналя и водорода ($C_2H_5OH \rightarrow CH_3CHO + H_2$).