Zuurkatalyse

BY admin
|

twee soorten zuurkatalyse worden herkend, de specifieke zuurkatalyse en de Algemene zuurkatalyse.

specifieke katalysedit

bij specifieke zuurkatalyse is geprotoneerd oplosmiddel de katalysator. De reactiesnelheid is evenredig met de concentratie van de geprotoneerde oplosmiddelmoleculen SH+. De zuurkatalysator zelf (AH) draagt alleen bij aan de snelheidsversnelling door het chemische evenwicht tussen oplosmiddel S en AH te verschuiven ten gunste van de SH+ – soort. Dit soort katalyse is gebruikelijk voor sterke zuren in polaire oplosmiddelen, zoals water.

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

{\displaystyle {\ce {s + AH-SH+ + A-}}}

bijvoorbeeld, in een waterige bufferoplossing hangt het reactietarief voor reactanten R van de pH van het systeem maar niet van de concentraties van verschillende zuren af.

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

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

dit type chemische kinetiek wordt waargenomen wanneer de reactant R1 in een snel evenwicht is met het geconjugeerde zuur R1H+, dat langzaam reageert met R2 op het reactieproduct; bijvoorbeeld in de zuur gekatalyseerde aldolreactie.

Algemene katalysedit

in algemene zuurkatalyse dragen alle soorten die protonen kunnen doneren bij tot versnelling van de reactiesnelheid. De sterkste zuren zijn het meest effectief. Reacties waarbij proton transfer snelheidsbepalend is vertonen een algemene zuurkatalyse, bijvoorbeeld diazoniumkoppelingsreacties.

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 { }}+…}

{\displaystyle {\text{rate}}= - {\frac {{\text{d}}} {{\text{d}} t}} = k_{1} {\ce { }}+k_{2}{\ce { }}+k_{3}{\ce { }}+...}

wanneer het houden van de pH op een constant niveau maar het veranderen van de bufferconcentratie een verandering in tarief signaleert een algemene zure katalyse. Een constante snelheid is bewijs voor een specifieke zure katalysator. Wanneer de reacties in niet-polaire media worden geleid, is dit soort katalyse belangrijk omdat het zuur vaak niet wordt geïoniseerd.

enzymen katalyseren reacties met behulp van algemene zuur-en algemene basekatalyse.