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Fachgebiet - Reaktionskinetik
Die Katalyse ist eine chemische Reaktion unter Beteiligung eines Katalysators.
Katalysatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie die notwendige Aktivierungsenergie für die Reaktion verringern.
Dadurch kann eine Reaktion auch unter Bedingungen (insbesondere Temperaturen) ablaufen, unter denen sie ohne Katalysator nur extrem langsam ablaufen würde. Katalysatoren nehmen zwar an der Reaktion teil, werden aber nicht bei der Reaktion verbraucht. Sie beeinflussen das thermodynamische Gleichgewicht nicht, da auch immer die Rückreaktion katalysiert wird. Katalysatoren verringern die Zeit bis zur Einstellung des Gleichgewichtes.
Grundsätzlich lassen sich drei Katalysator-Typen unterscheiden:
1. heterogene Katalysatoren
2. homogene Katalysatoren
3. Biokatalysatoren
Siehe auch: homogene Katalyse , heterogene Katalyse , Biokatalyse
Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird
Acide Katalysatoren
30 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Die Lerneinheit beschreibt acide heterogene Katalysatoren am Beispiel der Zeolithe und deren Einsatzgebiete.
Shrinking-Core-Modell90 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
In dieser Lerneinheit lernen Sie, wie sich ein abreagierender Feststoff verändert und welchen Einfluss das auf den weiteren Reaktionsfortschritt hat.
Metallhaltige Katalysatoren45 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
In der Lerneinheit werden Metallträger- und Vollmetallkatalysatoren vorgestellt. Als Anwendung eines Vollmetallkatalysators wird die Ammoniak-Synthese und als Anwendung eines Metallträgerkatalysators wird das Steamreforming erläutert.
Katalysator-Desaktivierung
15 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Es werden die wichtigsten Mechanismen der Katalysatordesaktivierung vorgestellt.
Selektive Oxidation30 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Der Mars-van-Krevelen-Mechanismus wird anhand der selektiven Oxidation von o-Xylol zu Phthalsäureanhydrid beschrieben.
Ablauf der heterogenen Katalyse30 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Die Lerneinheit beschreibt die Teilschritte der heterogenen Katalyse und die Abhängigkeit der effektiven Reaktionsgeschwindigkeit von den Stofftransportverhältnissen.
Kinetik und Mechanismen der heterogenen Katalyse60 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Es werden der Lanngmuir-Hinshelwood- und der Eley-Rideal-Geschwindigkeitsansatz beschrieben und verglichen.
Einführung in die Makrokinetik30 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Die Lerneinheit beschreibt die Teilschritte der heterogenen Katalyse und die Abhängigkeit der effektiven Reaktionsgeschwindigkeit von den Stofftransportverhältnissen.
Methanol zu Olefinen30 min.
ChemieTechnische ChemieGrundoperationen
Eine steigende Nachfrage nach Ethen und Propen sowie ein steigender Rohölpreis haben in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass die Umwandlung von Methanol in höherwertige Produkte einen Aufschwung erlebt hat.
Methanol zu Wasserstoff45 min.
ChemieTechnische ChemieGrundoperationen
Waren bislang fast ausschließlich die fossilen Energieträger wie Erdöl, Erdgas und Kohle unsere primäre Energiequelle, werden in Zukunft die so genannten erneuerbaren Energien Biomasse, Windkraft und Solarenergie eine zunehmend wichtige Rolle spielen. Wasserstoff ist ein Energieträger der aus erneuerbaren Energien, z.B. Biomasse oder aus elektrischem Strom durch das Verfahren der Elektrolyse hergestellt werden kann. Deshalb werden auch Verfahren erforscht, die Wasserstoff in Form von flüssigen chemischen Energieträgern speichern.
Grundlagen der Komplexkatalyse30 min.
ChemieAnorganische ChemieHomogene Katalyse
Die Grundlagen und Begriffe der Katalyse, insbesondere der metallorganischen Komplexkatalyse werden erläutert. Der Unterschied zwischen homogener und heterogener Katalyse wird erklärt.
Einsatz saurer Katalysatoren30 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Beschrieben werden die Prozesse des katalytischen Crackens und Gasphasenalkylierung zur Herstellung von Ethylbenzen.
Geschwindigkeit chemischer Reaktionen30 min.
ChemiePhysikalische ChemieKinetik
Gegenstand der Reaktionskinetik ist die Untersuchung des Zeitverhaltens einer chemischen Reaktion, kurz mit Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion angesprochen. Die zentrale Größe ist die sogenannte Reaktionsgeschwindigkeit, abgekürzt RG, deren Definition und grundlegenden Merkmale hier vorgestellt werden.
Platin als Katalysator45 min.
ChemieAnorganische ChemieChemie der Elemente
Diese Lerneinheit bietet Informationen zum Thema Platin als Katalysator. Es wird auf Anwendungen aus der homogenen und der heterogenen Katalyse eingegangen.
Kohlendioxid-Capture45 min.
ChemieTechnische ChemieGrundoperationen
Der CCS-Prozess (Carbon Capture and Storage, deutsch: Kohlenstoffabscheidung und -lagerung) dient dazu, einen Großteil des entstehenden Kohlendioxids aus Prozessabgasen abzufangen und zu speichern, damit es nicht in die Atmosphäre gelangt und zu einem Fortschreiten des Klimawandels beiträgt.
Einführung in die Kinetik II (Katalyse)45 min.
ChemiePhysikalische ChemieKinetik
Es wird eine Einführung in die Katalyse chemischer Reaktionen gegeben.
Chemie für Mediziner: Energetik und Kinetik60 min.
ChemiePhysikalische ChemieKinetik
In diesem Kapitel werden zunächst Grundlagen der Thermodynamik behandelt. Es schließt sich eine Einführung in die Reaktionskinetik an, wobei insbesondere die Katalyse durch Enzyme vertieft wird.
Übersicht über die verschiedenen Hydrierungs-Möglichkeiten20 min.
ChemieOrganische ChemieReduktionsreaktionen
Diese Lerneinheit bietet eine Übersicht über die verschiedenen Hydrierungsarten in Form von Tabellen. Es werden die verschiedenen Reduktionsmittel aufgeführt.
Edelmetall-Katalysatoren für homogene Katalysen30 min.
ChemieAnorganische ChemieHomogene Katalyse
Lesen Sie über eine Auswahl herausragender Beispiele für homogen katalysierte Verfahren mit Edelmetallen, die in der Industrie großtechnisch zum Einsatz kommen.
Heterogene Katalyse10 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Neben einer kurzen Einleitung in das Themengebiet "heterogene Katalyse" werden einige historische Entdeckungen und Meilensteine in der Katalysatorentwicklung aufgezeigt.
Katalyse45 min.
ChemieAllgemeine ChemieReaktionskinetik
Beschreibung von Katalysatorreaktionen an verschiedenen Beispielen.
Einführung Katalyse/Enzyme20 min.
ChemiePhysikalische ChemieKinetik
Die Grundlagen der Biokatalyse werden kompakt vorgestellt.
Praktikum Dehydratisierung90 min.
ChemieTechnische ChemieReaktionstechnik
Im Material werden die Grundbegriffe und Vorgänge der Katalyse behandelt. Es dient zur Vor- und Nachbereitung des Praktikums Katalyse sowie zur Durchführung von Katalyseversuchen an einem fernsteuerbaren Versuchsstand.
Katalyse10 min.
ChemiePhysikalische ChemieKinetik
Einstiegsseiten für Katalysator und Katalyse; Übersicht
Palladium-katalysierte Kreuzkupplungen und verwandte Reaktionen15 min.
ChemieOrganische ChemieMetallorganische Verbindungen
Für den organisch-synthetisch arbeitenden Chemiker sind Reaktionen zum Aufbau von Bindungen zwischen Kohlenstoff-Atomen ein wichtiges Handwerkszeug. Sie erlauben es ihm kleine Moleküle zu grossen Verbindungen zusammenzubauen, z. B. um neue Wirkstoffe zu synthetisieren oder natürliche vorkommende Substanzen im Labor herzustellen. Zu den besonders interessanten C-C-Verknüpfungsreaktionen gehören die Palladium-katalysierten Kreuzkupplungen und die Heck-Reaktion, die in ihren vielen Varianten zahlreiche neue Synthesemöglichkeiten eröffnen.