Каково значение каталитических реакций?

Объяснение:

После обсуждения третьего вопроса, учащиеся делают вывод с 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 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 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