Η βασική διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων καταλυτών είναι ότι οι οργανικοί καταλύτες περιλαμβάνουν ουσιαστικά άτομα C, H και O στη χημική δομή, ενώ ο ανόργανος καταλύτης δεν περιέχει ουσιαστικά άτομα C, H και O στη χημική δομή.
Ο καταλύτης είναι ένα χημικό είδος που εμπλέκεται σε μια χημική αντίδραση για την αύξηση του ρυθμού αντίδρασης, αλλά δεν καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Υπάρχουν τέσσερις τύποι καταλυτών. είναι ομοιογενείς, ετερογενείς, ετεροφενισμένοι και βιοκαταλύτες.
Τι είναι οι οργανικοί καταλύτες;
Οργανικοί καταλύτες είναι καταλύτες που έχουν μια οργανική χημική δομή που μπορεί να εμπλέκεται σε μια χημική αντίδραση για να αυξηθεί ο ρυθμός της αντίδρασης. Αυτοί οι καταλύτες εμπλέκονται σε διαδικασίες οργανικής κατάλυσης. Είναι επομένως γνωστό και ως οργανοκαταλύτης. Αποτελείται από άνθρακα, υδρογόνο, θείο και άλλα χημικά στοιχεία, τα οποία είναι αμέταλλα που μπορούν να βρεθούν σε οργανικές ενώσεις.
Οι οργανικοί καταλύτες συχνά μπερδεύονται ως εσφαλμένη ονομασία για ένζυμα λόγω της ομοιότητάς τους στη χημική σύνθεση και την περιγραφή. Αυτές οι ενώσεις έχουν συγκρίσιμα αποτελέσματα στους ρυθμούς αντίδρασης και στις μορφές κατάλυσης που εμπλέκονται στην αντίδραση.
Η διαδικασία της οργανοκατάλυσης εμφανίζει λειτουργικότητα δευτεροταγούς αμίνης. Μπορούμε να το περιγράψουμε ότι εκτελεί είτε κατάλυση εναμίνης είτε κατάλυση ιμινίου.
Κατάλυση εναμίνης – σχηματίζοντας καταλυτικές ποσότητες ενός ενεργού πυρηνόφιλου εναμίνης.
Κατάλυση Ιμινίου – με σχηματισμό καταλυτικών ποσοτήτων ενός ενεργοποιημένου ηλεκτρόφιλου ιμινίου.
Αυτοί οι μηχανισμοί είναι συνήθως τυπικοί για την ομοιοπολική οργανική κατάλυση.
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά οφέλη από τη χρήση οργανικών καταλυτών. Δεν απαιτεί κατάλυση με βάση το μέταλλο. Ως εκ τούτου, συμβάλλει στην πράσινη χημεία. Επιπλέον, απλά οργανικά οξέα ήταν χρήσιμα ως καταλύτες για την τροποποίηση της κυτταρίνης στο νερό σε κλίμακα πολλαπλών κασσίτερου. Επιπλέον, εάν ο οργανικός καταλύτης είναι χειρόμορφος, ανοίγει μια λεωφόρο για ασύμμετρη κατάλυση, όπως στην προλίνη που εμπλέκεται στις αντιδράσεις αλδόλης.
Επιπλέον, οι κανονικοί μη χειρόμορφοι οργανικοί καταλύτες έχουν άζωτο με τη μορφή πιπεριδίνης που χρησιμοποιείται στη συμπύκνωση Knoevenagel.
Τι είναι οι Ανόργανοι Καταλύτες;
Οι ανόργανοι καταλύτες είναι καταλυτικές ενώσεις που έχουν ανόργανη χημική δομή και βοηθούν σε μια χημική αντίδραση να αυξηθεί ο ρυθμός της αντίδρασης. Αυτοί είναι επίσης γνωστοί ως ετερογενείς καταλύτες. Υποστηρίζουν μέταλλα που μιμούνται την εξαιρετική λειτουργία των ενζύμων. Ένα καλό παράδειγμα ανόργανου καταλύτη περιλαμβάνει το υπερμαγγανικό κάλιο.
Παρουσία υπερμαγγανικού καλίου, το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορεί να αποσυντεθεί σε νερό και αέριο οξυγόνο με υψηλό ρυθμό αντίδρασης και αυτή η αντίδραση δίνει δύο γραμμομόρια νερού και ένα γραμμομόριο οξυγόνου όταν χρησιμοποιούνται δύο μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου.
Συνήθως, αυτός ο τύπος καταλύτη είναι κατασκευασμένος από μέταλλα και οξείδια μετάλλων. Αυτό οφείλεται στην υψηλή θερμική σταθερότητα. Η θερμική σταθερότητα απαιτείται από πολλές βιομηχανικές εφαρμογές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων καταλυτών;
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι καταλυτών που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να ενισχύσουμε μια χημική αντίδραση. Η βασική διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων καταλυτών είναι ότι οι οργανικοί καταλύτες περιλαμβάνουν ουσιαστικά άτομα C, H και O στη χημική δομή, ενώ ο ανόργανος καταλύτης δεν περιέχει ουσιαστικά άτομα C, H και O στη χημική δομή. Ένζυμα όπως οι κινάσες, η ινβερτάση και η πολυμεράση είναι οργανικοί καταλύτες, ενώ μέταλλα όπως το παλλάδιο, το κοβάλτιο και ο χαλκός είναι ανόργανοι καταλύτες. Επιπλέον, οι οργανικοί καταλύτες μπορούν να συντεθούν σε ζωντανά κύτταρα ή να κατασκευαστούν τεχνητά, ενώ οι ανόργανοι καταλύτες δεν μπορούν να συντεθούν σε ζωντανά κύτταρα, έτσι ώστε να κατασκευαστούν μόνο τεχνητά.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ οργανικών και ανόργανων καταλυτών σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Οργανικοί εναντίον Ανόργανων Καταλυτών
Η βασική διαφορά μεταξύ οργανικών και ανόργανων καταλυτών είναι ότι οι οργανικοί καταλύτες περιλαμβάνουν ουσιαστικά άτομα C, H και O στη χημική δομή, ενώ ο ανόργανος καταλύτης δεν περιέχει άτομα C, H και O ουσιαστικά στη χημική δομή. Και οι δύο τύποι καταλυτών βοηθούν στην ενίσχυση μιας χημικής αντίδρασης
