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, der er i funktion under en kemisk reaktion. Vaskemidler har enzymer, som er katalysatorer, der bryder snavs og andre pletter på tøjet. Selvom de hjælper med at rense folks foretrukne udstyr, er de ikke de eneste eksempler på kraftige katalysatorer.

TL; DR (for lang; læste ikke)

En katalysator fremskynder en kemisk reaktion. Katalysatoren forbliver uændret efter reaktionen.
Virkningen af en katalysator på en kemisk reaktion

En katalysator påvirker en kemisk reaktion ved at accelerere den. Det tilbyder også en alternativ måde for reaktionen at ske, der sænker den nødvendige energi. Reaktioner kræver aktiveringsenergi for at starte, og katalysatorer kan hjælpe. Katalysatorer overlever imidlertid reaktionerne uændrede.
To måder Katalysatorer påvirker en kemisk reaktion

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

Katalysatorer udfører deres job på forskellige måder . En mulighed er, at disse stoffer tillader reaktantmolekylerne at bryde deres bindinger og danne nye med katalysatorerne. Disse bindinger er ikke permanente, så katalysatorerne kan overleve reaktionerne uændrede. En anden måde, hvorpå katalysatorer fungerer, er ved at ændre konfigurationen af reaktanterne og svække deres bindinger.
Eksempler på katalysatorer i kemiske reaktioner

To typer katalysatorer er homogene og heterogene. Homogene katalysatorer findes i den samme fase som reaktanterne i den kemiske reaktion. For eksempel, hvis reaktanterne er gasser, er katalysatoren også en gas. Heterogene katalysatorer er i en anden fase end reaktanterne. F.eks. 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 glukose + fruktose.

Katalytiske omformere i biler er et andet almindeligt eksempel på, hvordan katalysatorer fungerer. Katalysatorerne inde i omformerne har en tendens til at være ædelmetaller såsom platin eller rhodium. Gasser kommer ind i konverteren og kommer i kontakt med katalysatorerne. Derefter reagerer skadelige forurenende stoffer med metaller og bliver mindre giftige.