Diferença entre catalisador homogêneo e heterogêneo

Diferença de chave - Catalisador homogêneo vs heterogêneo
 

Os catalisadores são de muitos tipos, mas podem ser categorizados principalmente em dois grupos como catalisadores homogêneos e catalisadores heterogêneos. o diferença chave entre catalisadores homogêneos e heterogêneos é que catalisadores homogêneos sempre podem ser encontrados na fase líquida, enquanto catalisadores heterogêneos podem ser encontrados nas três fases da matéria: fase sólida, fase líquida e fase gasosa.

Catalisadores são compostos que são usados ​​para obter rendimento máximo em condições amenas. Isso significa que os catalisadores podem aumentar o rendimento de uma reação específica e acelerar a reação.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é um catalisador homogêneo
3. O que é um catalisador heterogêneo
4. Comparação Lado a Lado - Catalisador Homogêneo vs Heterogêneo em Forma Tabular
5. Resumo

O que é um catalisador homogêneo?

Catalisadores homogêneos são compostos catalíticos que estão na mesma fase que as substâncias que estão entrando na fase de reação. Esses catalisadores homogêneos geralmente estão na fase líquida. A recuperação de catalisadores homogêneos é comparativamente difícil e cara, uma vez que o catalisador está na mesma fase que a mistura de reação. Isso significa que a separação do catalisador é difícil. A estabilidade térmica de catalisadores homogêneos também é ruim. O exemplo mais comum para catalisadores homogêneos são meta-complexos.

Figura 01: Ação dos catalisadores

Catalisadores homogêneos são eficientemente ativos em condições de baixa temperatura (menos de 250 ° C). A atividade catalítica desses catalisadores é moderada quando comparada com catalisadores heterogêneos. No entanto, a seletividade é alta. A reciclagem do catalisador homogêneo é cara, pois a recuperação catalítica é difícil. Mas a modificação do catalisador é fácil porque está na fase líquida.

A difusividade dos catalisadores homogêneos é alta. Isso ocorre porque todos os reagentes e o catalisador estão na mesma fase líquida e a agitação adequada leva à difusão adequada do catalisador por toda a mistura de reação. Catalisadores homogêneos geralmente têm locais ativos bem definidos. Isso significa que existem muitos locais ativos adequados na superfície do composto catalisador aos quais os reagentes estão ligados, e a reação progride nesses locais ativos.

O que é um catalisador heterogêneo?

Catalisadores heterogêneos são compostos catalíticos que estão em uma fase diferente daquela da fase da mistura de reação. Esses catalisadores podem ser encontrados nas três fases da matéria: fase sólida, fase líquida ou fase gasosa. A recuperação catalítica é fácil e barata em catalisadores heterogêneos, uma vez que o catalisador está em uma fase diferente daquela da fase da mistura de reação. Exemplos comuns de catalisadores heterogêneos são metais, óxidos metálicos, etc..

Figura 2: A mistura de reação está na fase líquida, enquanto o catalisador é um metal na fase sólida

A estabilidade térmica de catalisadores heterogêneos é muito boa em comparação com catalisadores homogêneos. Esses catalisadores atuam eficientemente em condições de alta temperatura, em torno de 250-500◦C. A atividade catalítica também é alta quando comparada com catalisadores homogêneos. No entanto, a seletividade dos reagentes é baixa que a dos catalisadores homogêneos. Os sítios ativos de catalisadores heterogêneos não estão bem definidos. Isso reduz a seletividade.

A difusividade do catalisador heterogêneo é baixa se a área superficial do catalisador for baixa, uma vez que o catalisador e a mistura de reação estão em duas fases. Mas a separação do catalisador é geralmente direta. Então a reciclagem do catalisador também é fácil.

Qual é a diferença entre catalisador homogêneo e heterogêneo?

Catalisador homogêneo vs heterogêneo
Catalisadores homogêneos são compostos catalíticos que estão na mesma fase das substâncias que entram na fase de reação.	Catalisadores heterogêneos são compostos catalíticos que estão em uma fase diferente daquela da fase da mistura de reação.
Estágio
Catalisadores homogêneos podem ser encontrados principalmente na fase líquida.	Catalisadores heterogêneos podem ser encontrados nas três fases; fase sólida, fase líquida ou fase gasosa.
Estabilidade térmica
A estabilidade térmica de catalisadores homogêneos é ruim.	A estabilidade térmica de catalisadores heterogêneos é boa.
Recuperação do Catalyst
A recuperação de catalisadores homogêneos é difícil e cara.	A recuperação de catalisadores heterogêneos é fácil e barata.
Site ativo
O local ativo dos catalisadores homogêneos é bem definido e possui boa seletividade.	O local ativo dos catalisadores heterogêneos não está bem definido e possui baixa seletividade.
Reciclagem de catalisadores
A reciclagem de catalisadores homogêneos é difícil.	A reciclagem de catalisadores heterogêneos é fácil.
Separação de catalisador
A separação do catalisador homogêneo da mistura de reação é difícil.	A separação do catalisador heterogêneo da mistura de reação é fácil.
Dependência de temperatura
Catalisadores homogêneos funcionam melhor em condições de baixa temperatura (menos de 250 ° C).	Catalisadores heterogêneos funcionam melhor em condições de alta temperatura (em torno de 250 a 500◦C).
Modificação do Catalyst
A modificação de catalisadores homogêneos é fácil.	A modificação de catalisadores heterogêneos é difícil.

Resumo - Catalisador Homogêneo vs Heterogêneo

Catalisadores são compostos que podem aumentar a taxa de reação de uma reação específica para fornecer um rendimento ideal em um curto período de tempo. Existem dois tipos principais de catalisadores denominados catalisadores homogêneos e catalisadores heterogêneos. A principal diferença entre catalisadores homogêneos e heterogêneos é que sempre são encontrados catalisadores homogêneos na fase líquida, enquanto catalisadores heterogêneos podem ser encontrados nas três fases da matéria; fase sólida, fase líquida e fase gasosa.

Referência:

1. Tipos de catálise, guia químico, disponíveis aqui.
2. "Catálise Homogênea". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25 de fevereiro de 2018, disponível aqui.
3. "Catálise Heterogênea". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 16 de março de 2018, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “CatalysisScheme” Por Smokefoot assumido - Obra própria assumida (com base em reivindicações de direitos autorais) (Domínio Público) via Commons Wikimedia
2. “Piridinas de hidrogenação assimétrica heterogêneas” Por Bmalbrecht - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia