If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Εάν είστε πίσω από ένα web φίλτρο, παρακαλούμε να βεβαιωθείτε ότι οι τομείς *. kastatic.org και *. kasandbox.org δεν είναι αποκλεισμένοι.

Κύριο περιεχόμενο

Απομαγνητοφώνηση βίντεο

Ένας καταλύτης επιταχύνει μια αντίδραση μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης. Υπάρχουν πολλοί τύποι καταλυτών. Πρώτα θα δούμε τα ένζυμα που είναι βιολογικοί καταλύτες. Ας πούμε ότι αυτό είναι το ένζυμο μας, και το μέρος που γίνεται η αντίδραση λέγεται ενεργό κέντρο του ενζύμου. Εδώ, ας πούμε είναι το ενεργό κέντρο. Και η ουσία που αντιδρά στο ενεργό κέντρο λέγεται υπόστρωμα. Η εικόνα με τα 2 τρίγωνα, είναι το υπόστρωμα για την αντίδραση. Στο επόμενο βήμα, το υπόστρωμα συνδέεται με το ένζυμο στο ενεργό κέντρο. Και όταν το υπόστρωμα συνδέεται, μπορεί να προκαλέσει μεταβολές στο σχήμα του ενεργού κέντρου, που επιτρέπουν καλύτερη σύνδεση. Στα αριστερά, βλέπουμε πως το σχήμα του ενεργού κέντρου αλλάζει λίγο όταν συνδέεται σε αυτό το υπόστρωμα. Ο σχηματισμός του συμπλόκου ενζύμου-υποστρώματος λέγεται μοντέλο επαγόμενης προσαρμογής. Το υπόστρωμα αλληλεπιδρά με το ένζυμο μέσω μη-ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων στο ενεργό κέντρο. Όπως δεσμοί υδρογόνου ή δυνάμεις διπόλου-διπόλου. Ίσως κάποιες από αυτές τις αλληλεπιδράσεις προκαλούν μετατόπιση της ηλεκτρονιακής πυκνότητας που καθιστά ευκολότερη την προσέγγιση της μεταβατικής κατάστασης για την αντίδραση. Οπότε μειώνεται η ενέργεια ενεργοποίησης και επιταχύνεται η συνολική αντίδραση. Ας πούμε ότι ο δεσμός μεταξύ των 2 τριγώνων σπάει και παίρνουμε 2 προϊόντα εδώ. Δυο μεμονωμένα τρίγωνα. Και το ενεργό κέντρο επανέρχεται στο αρχικό του σχήμα και είναι έτοιμο να καταλύσει την επόμενη αντίδραση. Ας μιλήσουμε για ομογενή κατάλυση, στην οποία ο καταλύτης είναι στη ίδια φάση με τα αντιδρώντα στο μείγμα αντίδρασης. Ας δούμε την υδρόλυση της σουκρόζης σε γλυκόζη και φρουκτόζη. Η αντίδραση καταλύεται από τα ιόντα οξωνίου Η3Ο+. Και αφού το αντιδρών μας η σουκρόζη είναι σε υδατικό διάλυμα, όπως και το ιόν οξωνίου, λέμε ότι το ιόν οξωνίου είναι ομογενής καταλύτης. Είναι πηγή πρωτονίων για να καταλύσουν την αντίδραση υδρόλυσης. Αυτό είναι ένα σχήμα του μορίου σουκρόζης, που είναι δισακχαρίτης αποτελούμενος από 2 μονοσακχαρίτες. Η γλυκόζη είναι εδώ στα αριστερά και η φρουκτόζη εδώ στα δεξιά. Αυτοί οι μονοσακχαρίτες ενώνονται με αιθερικό σύνδεσμο. Μπορούμε να δούμε αυτή, αυτή τη σύνδεση εδώ σωστά; Το οξυγόνο ανάμεσα στους δυο μονοσκαχαρίτες δεν είναι αιθερική σύνδεση. Και οι αιθέρες δεν είναι δραστικοί. Αφού οι αιθέρες είναι γενικά μη δραστικοί, η υδρόλυση της σουκρόζης είναι αργή αντίδραση. Για να την επιταχύνουμε, πρέπει να βάλουμε έναν όξινο καταλύτη. Αν προσθέσουμε έναν όξινο καταλύτη και έχουμε οξώνια στο υδατικό διάλυμα, ένα ζεύγος ηλεκτρονίων του οξυγόνου στον αιθέρα, θα πάρει αυτό το πρωτόνιο και αυτά τα ηλεκτρόνια και θα γίνει υγρό νερό. Πρωτονίωση του οξυγόνου, δίνει στο οξυγόνο +1 φορτίο. Και γίνεται μηχανισμός όξινης κατάλυσης. Και υπάρχουν και άλλα στάδια στον μηχανισμό αλλά τελικά η σουκρόζη διασπάται για να σχηματίσει γλυκόζη και φρουκτόζη σε αυτή την όξινα καταλυόμενη υδρόλυση σουκρόζης. Η μέλισσες έχουν ένα ένζυμο που μετατρέπει τη σουκρόζη που είναι η κοινή ζάχαρη, σε γλυκόζη και φρουκτόζη. Και αφού η φρουκτόζη είναι πιο γλυκιά από την σουκρόζη, το μέλι είναι πιο γλυκό από τη ζάχαρη. Ετερογενής καταλύτης είναι ένας καταλύτης που βρίσκεται σε διαφορετική φάση από τα αντιδρώντα στο αντιδρών μείγμα. Για παράδειγμα, ας δούμε την αντίδραση υδρογόνωσης. Στην αντίδραση αυτή το αιθένιο αντιδρά με το υδρογόνο στην επιφάνεια πλατίνας για να σχηματίσει αιθάνιο. Τώρα, αφού η πλατίνα είναι σε στερεή μορφή και τα αντιδρώντα είναι σε αέρια κατάσταση, η πλατίνα είναι ένα παράδειγμα ετερογενούς καταλύτη. Στην εικόνα μας εδώ, έχουμε ένα κομμάτι πλατίνας και τόσο το αιθένιο όσο και το υδρογόνο απορροφώνται στην επιφάνεια της πλατίνας. Μετά ο δεσμός μεταξύ των δυο ατόμων υδρογόνου σπάει και παίρνουμε 2 μεμονωμένα άτομα υδρογόνου που συνδέονται με την επιφάνεια της πλατίνας. Τελικά τα 2 υδρογόνα προστίθενται στο διπλό δεσμό του αιθενίου και σχηματίζουν το μόριο του αιθανίου C2H6. Η υδρογόνωση του αιθενίου προς αιθάνιο καταλύεται από την πλατίνα.