ما معنى الحفّاز، الحفز؟

مثال 42.4 (أيونات اليوديد وبيروكسيد الهيدروجين)

يتفكك بيروكسيد الهيدروجين وحده ببطء شديد: $\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}$. فإذا أذيب فيه قليل من يوديد البوتاسيوم، أزبد فورًا. فأيون اليوديد يفتح طريقًا من خطوتين:

وبجمع الخطوتين نعود إلى $\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}$: فأيون اليوديد، المستهلك في الخطوة الأولى والمُعاد في الثانية، هو الحفّاز؛ والأيون $\ce{IO-}$ وسيط.

مثال 42.5 (أيونات الحديد (III))

تحفّز أيونات الحديد (III) أيضًا هذا التفكك، عبر المزدوجة $\ce{Fe^{3+}}/\ce{Fe^{2+}}$ (الفصل 35): فهي تؤكسد أولًا بيروكسيد الهيدروجين، $\ce{2Fe^{3+} + H2O2 -> 2Fe^{2+} + O2 + 2H+}$، ثم تُؤكسد أيونات الحديد (II) المتكوّنة من جديد بمزيد من بيروكسيد الهيدروجين، $\ce{2Fe^{2+} + H2O2 + 2H+ -> 2Fe^{3+} + 2H2O}$. فيصير اللون البرتقالي الباهت للمحلول مخضرًّا بينما ينطلق الغاز، ثم يعود حين يُستهلك بيروكسيد الهيدروجين: دليل على أن الحفّاز يشارك ثم يتجدد.

مثال 42.6 (المحوّل الحفّاز)

يحوي عادم محرك البنزين أحادي أكسيد الكربون وأحادي أكسيد النيتروجين، وكلاهما سام، ووقودًا لم يحترق. وفي المحوّل الحفّاز، وهو قرص خزفي على هيئة خلية نحل مغطى بالبلاتين والروديوم، تتفاعل على سطح الفلز:

وتحترق الهيدروكربونات إلى ثنائي أكسيد الكربون وماء. وتعبر الغازات المحوّل في جزء من الثانية، وهي مدة أقصر من أن يجري فيها أي تفاعل دون حفّاز.