Hallo,
woher kommt die Eigenschaft eines Materials katalytisch zu wirken bzw. gut Stoffe adsorbieren zu können?
Als Beispiel sei hier Platin und Graphit genannt. Platin kann gut Wasserstoff katalysieren und Graphit kann gut Gase adsorbieren.
Woher kommen diese Eigenschaften? Hängt das nur mit der Oberflächenstrktur zusammen und was passiert denn da genau mit den Stoffen, die katalysiert bzw. adsorbiert werden?
Noch eine Frage am Rande. Was adsorbiert besser in Bezug auf die Oberfläche, Graphit oder Quecksilber? Graphit ist ja sehr porös, deshalb meine ich ja auch relativ zur Oberfläche (Volumen an Gas pro Flächeneinheit) und nicht absolut, denn ich bin mir bewusst dass zwei gleich große Stücke der beiden Stoffe durchaus unterschiedliche Oberflächen haben.
Schon mal im voraus vielen Dank für die Antwort
Tim
woher kommt die Eigenschaft eines Materials katalytisch zu
wirken bzw. gut Stoffe adsorbieren zu können?
Katalytische Aktivität hängt normalerweise mit der Fähigkeit zusammen, die elektronischen Eigenschaften der adsorbierten Verbindung zu beeinflussen. Die Adsorption selber hängt von der spezifischen Oberfläche ab, der Oberflächenstruktur, z.T. vom Kristallgitter, der Anzahl und Verteilung und Art von Dipolen etcpp.
Als Beispiel sei hier Platin und Graphit genannt. Platin kann
gut Wasserstoff katalysieren
Was heisst denn kann Wasserstoff katalysieren?
und Graphit kann gut Gase adsorbieren.
Woher kommen diese Eigenschaften? Hängt das nur mit der
Oberflächenstrktur zusammen und was passiert denn da genau mit
den Stoffen, die katalysiert bzw. adsorbiert werden?
s.o. Adsorption heisst zunächst mal nur, daß die Verbindung an der Oberfläche einer anderen Verbindung angelagert wird, nicht mehr und nicht weniger. Katalyse heisst, daß eine Reaktion stattfindet, die ohnen den Katalysator nicht oder nur unter extremeren bedingungen ablaufen würde.
Noch eine Frage am Rande. Was adsorbiert besser in Bezug auf
die Oberfläche, Graphit oder Quecksilber? Graphit ist ja sehr
porös, deshalb meine ich ja auch relativ zur Oberfläche
(Volumen an Gas pro Flächeneinheit) und nicht absolut, denn
ich bin mir bewusst dass zwei gleich große Stücke der beiden
Stoffe durchaus unterschiedliche Oberflächen haben.
Gut gedacht, aber da bin ich überfragt. Abgesehen davon, daß es auch von der Art und Beschaffenheit der zu adsorbierenden Verbindung abhängt.
kann der das?
Wäre mir neu, denn die Oberfläche von Graphit ist recht geschlossen.
woher kommt die Eigenschaft eines Materials katalytisch zu
wirken
Das detailiert zu verstehen, setzt eine Menge Wissen über Aktivierungsenergie und Oberflächenchemie voraus.
Platt gesagt, die sog. Aktivierungsenergie (http://de.wikipedia.org/wiki/Aktivierungsenergie ) wird verringert.
bzw. gut Stoffe adsorbieren zu können?
dazu braucht es zum einen eine genügend große Oberfläche, die z.B. Aktivkohle und Zeolite haben.
Wenn dann noch Mikroporen geeigneter Größe vorhanden sind, ist es perfekt.
Noch eine Frage am Rande. Was adsorbiert besser in Bezug auf
die Oberfläche, Graphit oder Quecksilber?
s.o. Adsorption heisst zunächst mal nur, daß die Verbindung an
der Oberfläche einer anderen Verbindung angelagert wird, nicht
mehr und nicht weniger. Katalyse heisst, daß eine Reaktion
stattfindet, die ohnen den Katalysator nicht oder nur unter
extremeren bedingungen ablaufen würde.
Also, das heißt aber auch dass ein guter Adsorber nicht zwangsläufig ein guter Katalysator ist.
Die Oberflächenstruktur des Graphits passt gut zu der der Gase, die adsorbiert werden, aber kann die Bindungselektronen der Gase nicht beeinflussen, so dass Graphit nicht oder kaum katalytisch wirkt.
Also, das heißt aber auch dass ein guter Adsorber nicht
zwangsläufig ein guter Katalysator ist.
Vollkommen richtig. Schau dir z.B. diese normalen Wasserfilterkartuschen an. Die adsorbieren alles mögliche, was eben im Wasser enthalten ist, katalysieren tun sie aber überhaupt nicht.
Die Oberflächenstruktur des Graphits passt gut zu der der
Gase, die adsorbiert werden, aber kann die Bindungselektronen
der Gase nicht beeinflussen, so dass Graphit nicht oder kaum
katalytisch wirkt.
Das kann ohne mehr Details über die Natur der Gase nicht beantwortet werden, ist aber sehr wahrscheinlich.