حياة

تعريف المحفزات وكيفية عملها

تعريف المحفزات وكيفية عملها

المحفز عبارة عن مادة كيميائية تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي عن طريق تغيير طاقة التنشيط اللازمة لمواصلة التفاعل. هذه العملية تسمى الحفز الكيميائي. لا يستهلك التفاعل محفزًا وقد يشارك في تفاعلات متعددة في وقت واحد. الفرق الوحيد بين التفاعل المحفّز والتفاعل غير المحفز هو أن طاقة التنشيط مختلفة. لا يوجد أي تأثير على طاقة المواد المتفاعلة أو المنتجات. ΔH للتفاعلات هي نفسها.

كيف تعمل المحفزات

تسمح المحفزات بآلية بديلة لكي تصبح المواد المتفاعلة منتجات ذات طاقة تنشيط أقل وحالة انتقال مختلفة. قد يسمح المحفز باستمرار التفاعل عند درجة حرارة منخفضة أو زيادة معدل التفاعل أو الانتقائية. تتفاعل المحفزات غالبًا مع المواد المتفاعلة لتكوين مواد وسيطة تؤدي في النهاية إلى الحصول على نفس منتجات التفاعل وتجديد المحفز. لاحظ أنه يمكن استهلاك المحفز أثناء إحدى الخطوات الوسيطة ، ولكن سيتم إنشاؤه مرة أخرى قبل اكتمال التفاعل.

المحفزات الإيجابية والسلبية (مثبطات)

عادة عندما يشير شخص ما إلى محفز ، فهذا يعني أ محفز إيجابيوهو محفز يسرع معدل التفاعل الكيميائي عن طريق خفض طاقة التنشيط. هناك أيضًا محفزات أو مثبطات سالبة تؤدي إلى إبطاء معدل التفاعل الكيميائي أو تجعل احتمال حدوثه أقل احتمالًا.

المروجين والسموم الحفزية

المروج هو مادة تزيد من نشاط المحفز. السم الحفاز هو مادة تعطل العامل الحفاز.

المحفزات في العمل

  • الإنزيمات عبارة عن محفزات بيولوجية خاصة بالتفاعل. تتفاعل مع الركيزة لتشكيل مركب وسيط غير مستقر. على سبيل المثال ، يحفز الأنهيدراز الكربوني التفاعل:
    H2CO3(أ ك) ⇆ ح2يا (ل) + CO2(عبد القدير)
    يسمح الانزيم بالتفاعل للوصول إلى التوازن بسرعة أكبر. في حالة هذا التفاعل ، يتيح الإنزيم أن ينتشر ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الرئتين حتى يمكن زفيره.
  • برمنجنات البوتاسيوم عامل مساعد لتحلل بيروكسيد الهيدروجين إلى غاز الأكسجين والماء. إضافة برمنجنات البوتاسيوم يزيد من درجة حرارة التفاعل ومعدله.
  • يمكن أن تعمل عدة معادن انتقالية كعوامل مساعدة. مثال جيد على البلاتين في المحول الحفاز للسيارة. يجعل المحفز من الممكن تحويل أول أكسيد الكربون السام إلى ثاني أكسيد الكربون أقل سمية. هذا مثال على الحفز غير المتجانس.
  • مثال كلاسيكي لتفاعل لا يتواصل بمعدل ملموس حتى يتم إضافة محفز هو بين غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين. إذا قمت بخلط الغازين معًا ، فلن يحدث شيء كثير. ومع ذلك ، إذا قمت بإضافة حرارة من تطابق مضاء أو شرارة ، فإنك تتغلب على طاقة التنشيط لبدء التفاعل. في هذا التفاعل ، يتفاعل الغازان لإنتاج الماء (بشكل متفجر).
    H2 + يا2 ↔ ح2O
  • رد فعل الاحتراق مشابه. على سبيل المثال ، عندما تحرق شمعة ، فإنك تتغلب على طاقة التنشيط عن طريق استخدام الحرارة. بمجرد بدء التفاعل ، تتغلب الحرارة المنبعثة من التفاعل على طاقة التنشيط اللازمة للسماح لها بالمضي قدماً.

شاهد الفيديو: التثبيط التنافسي (أغسطس 2020).