Question

उत्प्रेरक की सक्रियता एवं वरणक्षमता का क्या अर्थ है?

Answer 1

उत्प्रेरक की सक्रियता (Activity of catalyst) – उत्प्रेरक की किसी अभिक्रिया के वेग को बढ़ाने की क्षमता उत्प्रेरकीय सक्रियता कहलाती है।

उदाहरणार्थ – \[\ce{H2_{(g)} + 1/2O2_{(g)} -> {कोई अभिक्रिया नहीं}}\]

\[\ce{H2_{(g)} + 1/2O2_{(g)} + [Pt] -> H2O_{(l)} + [Pt]}\]

विस्फोट के साथ तीव्र अभिक्रिया होती है। बहुत सीमा तक एक उत्प्रेरक की सक्रियता रसोवशोषण की प्रबलता पर निर्भर करती है। सक्रिय होने के लिए अभिकारक, उत्प्रेरक पर पर्याप्त प्रबलता से अधिशोषित होने चाहिए। यद्यपि वे इतनी प्रबलता से अधिशोषित नहीं होने चाहिए कि वे गतिहीन हो जाएँ एवं अन्य अभिकारकों के लिए उत्प्रेरक की सतह पर कोई स्थान रिक्त न रहे।

उत्प्रेरक की वरणक्षमता (Selectivity of catalyst) – किसी उत्प्रेरक की वरणात्मकता उसकी किसी अभिक्रिया को दिशा देकर एक विशेष उत्पाद बनाने की क्षमता है।

उदाहरणार्थ – H₂ एवं CO से प्रारम्भ करके एवं भिन्न उत्प्रेरकों के प्रयोग से हम भिन्न-भिन्न उत्पाद प्राप्त कर सकते हैं।

(i) \[\ce{CO_{(g)} + 3H2_{(g)} ->[Ni] CH4_{(g)} + H2O_{(g)}}\]

(ii) \[\ce{CO_{(g)} + 2H2_{(g)} ->[Cu/ZnO - Cr2O3] CH3OH_{(g)}}\]

(iii) \[\ce{CO_{(g)} + H2_{(g)} ->[Cu] HCHO_{(g)}}\]

इसी प्रकार एथेनॉल का विहाइड्रोजनीकरण तथा निर्जलीकरण दोनों सम्भव हैं, परन्तु उचित उत्प्रेरक की। उपस्थिति में केवल एक अभिक्रिया ही होती है।

• \[\ce{CH3CH2OH ->[573k][Cu] CH3CHO + H2}\] (विहाइड्रोजनीकरण)
• \[\ce{CH3CH2OH ->[Al2O3] CH2 = CH2 + H2O}\] (निर्जलीकरण)

अतः यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि उत्प्रेरक के कार्य की प्रकृति अत्यधिक विशिष्ट होती है अर्थात् कोई पदार्थ एक विशेष अभिक्रिया के लिए ही उत्प्रेरक हो सकता है, सभी अभिक्रियाओं के लिए नहीं। इसका अर्थ यह है कि एक पदार्थ जो एक अभिक्रिया में उत्प्रेरक का कार्य करता है, अन्य अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में असमर्थ हो सकता है।