Katalysator - vi bruger ofte metaller og jern som katalysatorer
I gamle dage…
I gamle kemibøger har man undertiden kunne læse, at en katalysator er at stof, som fremmer en kemisk proces uden slev at deltage; men udsagnet er udtryk for tro på magi og er altså forkert! Katalysatoren indgår som del af reaktionen, men bliver ikke selv forbrugt i reaktionen.
Katalysator i industrien:
I ca. 90 % af de kemiske industriprocesser, som fører til en egentlig kemisk produktion af kemikalier og stoffer, anvendes katalysator.
Hvad er en katalysator:
Kemi: En katalysator kan få kemiske reaktioner til at få hurtigere. Den er der når vi starter og når reaktionen er færdig, hvordan den indgår ved vi ikke.Katalysatoren indgår som en del af en reaktionen, men bliver ikke selv forbrugt i reaktionen. Katalysator er en forudsætning for mange af de biokemiske processer, der forgår i levende organismer, som kaldes enzymer.
Katalysator fra Holdor Topsøe A/S:
På Holder Topsøe fremstilles bl.a. de katalysatorer, som bruges ved fremstilling af ammoniak og svovlsyre. Hovedparten
af de to stoffer anvendes i forbindelse med produktion af kunstgødning, uden hvilke verdens befolkning i dag ikke ville være i stand til at brødføde sig selv.
Sukker og cigaretaske:
Hvis vi prøver at tænde sukker kan vi ikke få en høj nok temperatur til at antænde sukkeret, det smelter kun. Med lidt cigaretaske på sukkeret kan vi få det til at brænde, også selvom temperaturen er den samme, asken fungerer nemlig som en katalysator. I aske findes der salte og jern og cerium der gør at oxygen molekylerne fra luften lettere kan angribe sukkeret.
Skumforsøg med brintoverilte, H2O2:
Her anvendes Kaliumlodid, som katalysator for omdannelsen af brintoverilte (hydrogenperoxid,) selv om andre stoffer også
kan anvendes bl.a. blod, kartofler og rå lever.
Reaktionen skemaet for O2-fremstilling ser sådan ud: 2 H2O2 - 2 H2O + O2.
Brintoverilte, vand og ilt.
Vi kan vise det er ilt ved at stikke en glødende træpind ind i skummet og se den bryder i brand igen, skummet må være
dannet da der pludselig opstår en mængde vand.
Kobber som katalysator:
Kobber virker som katalysator. Vi kan se at svovlsyre reagerer langsomt med Zinkstykket, dog lidt hurtigere med zinkpulver. Berøres Zn med kobber ses en forøget gasudvikling med kobberet, selv om det er Zn der forsvinder (”opløses”)
Reaktions skema for H2-fremstilling ser sådan ud (katalysatoren medtages normalt ikke i reaktions skema.): Zn + H2SO4 - H2 +ZnSo4
I gamle kemibøger har man undertiden kunne læse, at en katalysator er at stof, som fremmer en kemisk proces uden slev at deltage; men udsagnet er udtryk for tro på magi og er altså forkert! Katalysatoren indgår som del af reaktionen, men bliver ikke selv forbrugt i reaktionen.
Katalysator i industrien:
I ca. 90 % af de kemiske industriprocesser, som fører til en egentlig kemisk produktion af kemikalier og stoffer, anvendes katalysator.
Hvad er en katalysator:
Kemi: En katalysator kan få kemiske reaktioner til at få hurtigere. Den er der når vi starter og når reaktionen er færdig, hvordan den indgår ved vi ikke.Katalysatoren indgår som en del af en reaktionen, men bliver ikke selv forbrugt i reaktionen. Katalysator er en forudsætning for mange af de biokemiske processer, der forgår i levende organismer, som kaldes enzymer.
Katalysator fra Holdor Topsøe A/S:
På Holder Topsøe fremstilles bl.a. de katalysatorer, som bruges ved fremstilling af ammoniak og svovlsyre. Hovedparten
af de to stoffer anvendes i forbindelse med produktion af kunstgødning, uden hvilke verdens befolkning i dag ikke ville være i stand til at brødføde sig selv.
Sukker og cigaretaske:
Hvis vi prøver at tænde sukker kan vi ikke få en høj nok temperatur til at antænde sukkeret, det smelter kun. Med lidt cigaretaske på sukkeret kan vi få det til at brænde, også selvom temperaturen er den samme, asken fungerer nemlig som en katalysator. I aske findes der salte og jern og cerium der gør at oxygen molekylerne fra luften lettere kan angribe sukkeret.
Skumforsøg med brintoverilte, H2O2:
Her anvendes Kaliumlodid, som katalysator for omdannelsen af brintoverilte (hydrogenperoxid,) selv om andre stoffer også
kan anvendes bl.a. blod, kartofler og rå lever.
Reaktionen skemaet for O2-fremstilling ser sådan ud: 2 H2O2 - 2 H2O + O2.
Brintoverilte, vand og ilt.
Vi kan vise det er ilt ved at stikke en glødende træpind ind i skummet og se den bryder i brand igen, skummet må være
dannet da der pludselig opstår en mængde vand.
Kobber som katalysator:
Kobber virker som katalysator. Vi kan se at svovlsyre reagerer langsomt med Zinkstykket, dog lidt hurtigere med zinkpulver. Berøres Zn med kobber ses en forøget gasudvikling med kobberet, selv om det er Zn der forsvinder (”opløses”)
Reaktions skema for H2-fremstilling ser sådan ud (katalysatoren medtages normalt ikke i reaktions skema.): Zn + H2SO4 - H2 +ZnSo4
5.1 - Ethanol til ethanal
Ethanol = alkohol
Ethanal = tømmermænd
Vi starter med at dryppe 5-10 dråber ren ethanol i et reagensglas. Så ryster vi det lidt rundt, så der kommer alkoholdampe i glasset. Derefter lugter vi til det, og det lugter lidt ligesom ved tandlægen - sprittet. Derefter tager vi en kobber-spiral og kører op og ned af reagensglasset. Derefter skal vi lugte til det igen, og denne gang lugter det meget mere sprittet. Bagefter putter vi 2,5 ml. alon-indikator i glasset og ryster det endnu en gang. Ved at gøre det, skal vi finde ud af, om der kommer bundfald - og det gør der ikke.
Bagefter gentager vi det hele, men inden vi stikker kobbertråden ned i reagensglasset, opvarmer vi den over en bunsenbrænder. Derefter kører vi den igen op og ned af reagensglasset. Derefter tilsætter vi igen 2,5 ml. alon-indikator og omryster. Denne gang blev der dannet bundfald.
2 CH3CH2OH + O2 = 2 CH3CHO + 2H2O
Ethanol + ilt -> kobber -> ethanal + vand
Vi kan nu konkludere, at en varm kobbertråd virker som katalysator, så ethanolen bliver omdannet til ethanal.
Ethanal = tømmermænd
Vi starter med at dryppe 5-10 dråber ren ethanol i et reagensglas. Så ryster vi det lidt rundt, så der kommer alkoholdampe i glasset. Derefter lugter vi til det, og det lugter lidt ligesom ved tandlægen - sprittet. Derefter tager vi en kobber-spiral og kører op og ned af reagensglasset. Derefter skal vi lugte til det igen, og denne gang lugter det meget mere sprittet. Bagefter putter vi 2,5 ml. alon-indikator i glasset og ryster det endnu en gang. Ved at gøre det, skal vi finde ud af, om der kommer bundfald - og det gør der ikke.
Bagefter gentager vi det hele, men inden vi stikker kobbertråden ned i reagensglasset, opvarmer vi den over en bunsenbrænder. Derefter kører vi den igen op og ned af reagensglasset. Derefter tilsætter vi igen 2,5 ml. alon-indikator og omryster. Denne gang blev der dannet bundfald.
2 CH3CH2OH + O2 = 2 CH3CHO + 2H2O
Ethanol + ilt -> kobber -> ethanal + vand
Vi kan nu konkludere, at en varm kobbertråd virker som katalysator, så ethanolen bliver omdannet til ethanal.
Forsøg med skumdannelse, side 14 - Katalysator
Når man blander 25 ml brintoverilte med 5 ml sæbe, sker der ingenting, men når en spatelspids kaliumiodid i, opstår der
gult skum, som lægger sig ovenpå væsken. Langsomt begynder skummet at stige opaf glasset, og vil til sidst flyde over. Hvis man sætter ild til en træpind og langsomt fører den ned i skummet, vil den ikke gå ud men tværtimod blusse op. Det sker, fordi der er
oxygen i skummet, og det bliver dannet, da kaliumiodid blev blandet med væsken.
Reaktionsskema:
2H2O2 --> katalysator --> 2H2O + O2
Hydrogenpoxid/brintoverelite (spaltes) --> katalysator --> vand + oxygen
gult skum, som lægger sig ovenpå væsken. Langsomt begynder skummet at stige opaf glasset, og vil til sidst flyde over. Hvis man sætter ild til en træpind og langsomt fører den ned i skummet, vil den ikke gå ud men tværtimod blusse op. Det sker, fordi der er
oxygen i skummet, og det bliver dannet, da kaliumiodid blev blandet med væsken.
Reaktionsskema:
2H2O2 --> katalysator --> 2H2O + O2
Hydrogenpoxid/brintoverelite (spaltes) --> katalysator --> vand + oxygen
Kaliumiodid = katalysator
Der bliver lavet vand ved at sæben skummer op.
Der er ilt i sæben - derfor blusser ilden op.
Katalysatoren er der inden forsøget, og bliver der også når forsøget er slut.
Der bliver lavet vand ved at sæben skummer op.
Der er ilt i sæben - derfor blusser ilden op.
Katalysatoren er der inden forsøget, og bliver der også når forsøget er slut.
Cracking af paraffinolie - ethanol til ethen
Vi har lavet et forsøg omkring cracking af paraffinolie. Vi startede med at lave opstillingen, som der kommer billeder af. Så tændte vi bunsenbrænderen, og gassen begyndte langsomt at drive fra reagensglas 1 og hen i urinposen. Da posen var halvt fyldt op med gas, slukkede vi for det hele og lukkede posen til, så gassen ikke ville slippe ud. For at se efter, hvad der var sket med gassen, lugtede vi til reagensglas 2, som lugtede af benzin. Vi omdannede altså gassens væske til benzin. Derefter skulle vi se om gassen i urinposen kunne brænde. Det kunne det sagtens pga. benzinen.
Her kan man se, at vi opvarmer perlerne og glasulden, som danner gassen. Perlerne bruges som katalysator, og kan derfor genbruges.
På dette billede kan man se, at gassen bliver opsamlet i urinposen.
Her ses den fulde opstilling. Opvarminingen af perlerne, omdannelsen og opfangningen af gassen.
Og på dette billede, kan man se, at vi undersøgte, om gassen i urinposen kunne brænde. Som man kan se, lykkedes det. Det eneste, vi gjorde, var at sætte enden af posen tæt på bunsenbrænderen, og så trykkede vi lidt ned på posen, så gassen sivede ud og ramte flammen.
7.16 Fremstilling af ammoniak og ammoniakvand (1)
calciumhydroxid = Ca(OH)2
ammoniumchlorid = NH4CL
Phenolphtalein = den lyserøde farve
Vi starter med at lugte forsigtigt til calciumhydroxid - Der er ikke en speciel lugt, men det er en smule stærkt, hvis man lugter ordentligt efter. Herefter lugter vi forsigtigt til ammoniumchlorid - det lugter en anelse af chlor, men det er ikke så stærkt. Nu blander vi de to stof i et reagensglas, ryster det og lugter til det. Denne blandingen lugter meget stærkt. Vi har nu dannet ammoniak, NH3. Så tager vi et stykke indikatorpapir og dypper i vand. Herefter sætter vi papiret hen over mundingen af reagensglasset, så vi kan måle pH-værdien. Farven på indikatorpapiret bliver kraftig blå, hvilket vil sige, at det er en base. Herefter bygger vi en opstilling som vist på billedet. Vi opvarmer nu stofblandingen, til der er samlet en hvid tåge i det øverste reagensglas. Når der er nok tåge i glasset, sætter vi det ned i et bægerglas med 50 ml vand og 5 dråber phenolphtalein, så reagensglasset står på bunden af bægerglasset.
Vi kan nu konkludere, at det er en base, og at der ikke er en katalysator til stede.
ammoniumchlorid = NH4CL
Phenolphtalein = den lyserøde farve
Vi starter med at lugte forsigtigt til calciumhydroxid - Der er ikke en speciel lugt, men det er en smule stærkt, hvis man lugter ordentligt efter. Herefter lugter vi forsigtigt til ammoniumchlorid - det lugter en anelse af chlor, men det er ikke så stærkt. Nu blander vi de to stof i et reagensglas, ryster det og lugter til det. Denne blandingen lugter meget stærkt. Vi har nu dannet ammoniak, NH3. Så tager vi et stykke indikatorpapir og dypper i vand. Herefter sætter vi papiret hen over mundingen af reagensglasset, så vi kan måle pH-værdien. Farven på indikatorpapiret bliver kraftig blå, hvilket vil sige, at det er en base. Herefter bygger vi en opstilling som vist på billedet. Vi opvarmer nu stofblandingen, til der er samlet en hvid tåge i det øverste reagensglas. Når der er nok tåge i glasset, sætter vi det ned i et bægerglas med 50 ml vand og 5 dråber phenolphtalein, så reagensglasset står på bunden af bægerglasset.
Vi kan nu konkludere, at det er en base, og at der ikke er en katalysator til stede.