Hvad gør en katalysator i en kemisk reaktion?

Når du bruger vaskemiddel til at slippe af med en plet på en skjorte, ser du en katalysator i aktion under en kemisk reaktion. Rengøringsmidler har enzymer, som er katalysatorer, der bryder op snavs og andre pletter på tøj. Selvom de hjælper med at rengøre folks yndlingsudstyr, er de ikke de eneste eksempler på kraftige katalysatorer.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

En katalysator accelererer en kemisk reaktion. Katalysatoren forbliver uændret efter reaktionen.

Effekten af ​​en katalysator på en kemisk reaktion

En katalysator påvirker en kemisk reaktion ved at accelerere den. Det giver også en alternativ måde til reaktionen at ske, hvilket sænker mængden af ​​energi, der er nødvendig. Reaktioner kræver aktiveringsenergi til at starte, og katalysatorer kan hjælpe. Katalysatorer overlever imidlertid reaktionerne uændret.

To måder katalysatorer påvirker en kemisk reaktion

De to vigtigste måder katalysatorer påvirker kemiske reaktioner er ved at skabe en måde at sænke aktiveringsenergien eller ved at ændre, hvordan reaktionen sker. De kan sænke overgangen til energi, så den samlede aktiveringsenergi, der er nødvendig for reaktionen, falder, eller de kan ændre mekanismerne i en reaktion og dermed ændre overgangsstaten.

Katalysatorer gør deres job på forskellige måder . En mulighed er for disse stoffer at lade reaktantmolekylerne bryde deres bindinger og danne nye med katalysatorerne. Disse bindinger er ikke permanente, så katalysatorerne kan overleve reaktionerne uændret. En anden måde katalysatorarbejde er ved at ændre reaktanternes konfiguration og svække deres bindinger.

Eksempler på katalysatorer i kemiske reaktioner

To typer katalysatorer er homogene og heterogene. Homogene katalysatorer eksisterer i samme fase som reaktanterne i den kemiske reaktion. Hvis for eksempel reaktanterne er gasser, er katalysatoren også en gas. Heterogene katalysatorer er i en anden fase end reaktanterne. For eksempel kan reaktanterne være faste, men katalysatoren er en væske.

Enzymer er et typisk eksempel på en biologisk katalysator. Disse proteiner kan foldes på forskellige måder for at hjælpe reaktioner ved at binde reaktanter. Katalysatorer kan hjælpe med at hydrolysere saccharose eller bordsukker. Invertase er et enzym, der hjælper med at nedbryde saccharose: saccharose + H2O giver glucose + fructose.

Katalysatorer i biler er et andet almindeligt eksempel på, hvordan katalysatorer virker. Katalysatorerne inde i omformerne har tendens til at være ædle metaller som platin eller rhodium. Gasser kommer ind i konverteren og kommer i kontakt med katalysatorerne. Derefter reagerer skadelige forurenende stoffer med metallerne og bliver mindre giftige.