Happokatalyysi

tunnetaan kahdenlaisia happokatalyysejä, spesifisiä happokatalyysejä ja yleisiä happokatalyysejä.

spesifisessä katalyysissä katalyyttinä toimii protonoitu liuotin

spesifisessä happokatalyysissä. Reaktionopeus on verrannollinen protonoitujen liuotinmolekyylien pitoisuuteen SH+. Itse happokatalyytti (AH) vaikuttaa nopeuskiihtyvyyteen vain siirtämällä liuotin S: n ja AH: n välistä kemiallista tasapainoa Sh+ – lajin hyväksi. Tällainen katalyysi on yleistä voimakkaille hapoille polaarisissa liuottimissa, kuten vedessä.

s + AH ⟶ SH + + A – {\displaystyle {\ce {s + AH – > SH + + A-}}}

esimerkiksi vesipitoisessa puskuriliuoksessa reaktanttien R reaktionopeus riippuu systeemin pH: sta, mutta ei eri happojen pitoisuuksista.

rate = – d d t = k {\displaystyle {\text{rate}} = – {\frac {{\text{d}}} {{\text{d}}t}} = k {\ce { }}}

tämän tyyppinen kemiallinen kinetiikka havaitaan, kun reaktantti R1 on nopeassa tasapainossa konjugaattihapponsa R1H+ kanssa, joka etenee reagoimaan hitaasti R2: n kanssa reaktiotuotteeseen; esimerkiksi happokatalysoidussa aldolireaktiossa.

yleinen katalyysi

yleisessä happokatalyysissä kaikki protoneja luovuttavat lajit vaikuttavat reaktionopeuden kiihtymiseen. Vahvimmat hapot ovat tehokkaimpia. Reaktioissa, joissa protoninsiirto on nopeudeltaan määräävä, esiintyy yleistä happokatalyysiä, esimerkiksi diatsoniumkytkentäreaktioita.

rate = – d d t = k 1 + k 2 + k 3+. . . {\displaystyle {\text{rate}}= – {\frac {{\text{d}}}{{\text{d}}t}}=k_{1}{\ce { }}+k_{2}{\ce { }} + K_{3}{\ce { }}+…}

kun pH pidetään tasaisena, mutta puskurikonsentraatiota muutetaan, nopeuden muutos viestii yleisestä happokatalyysistä. Vakionopeus on todiste tietystä happokatalyytistä. Kun reaktioita suoritetaan ei-polaarisissa väliaineissa, tällainen katalyysi on tärkeää, koska happo ei useinkaan ionisoidu.

entsyymit katalysoivat reaktioita yleishappo-ja yleisemäskatalyysillä.