Når du bruger vaskemiddel til at slippe af med en plet på en skjorte, ser du en katalysator i aktion under en kemisk reaktion. Vaskemidler har enzymer, som er katalysatorer, der nedbryder snavs og andre pletter på tøjet. Selvom de hjælper med at rense folks foretrukne tøj, er de ikke de eneste eksempler på kraftige katalysatorer.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
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 fremskynde den. Det giver også en alternativ måde, hvorpå reaktionen kan ske, der sænker den nødvendige energi. Reaktioner kræver aktiveringsenergi for at starte, og katalysatorer kan hjælpe. Katalysatorer overlever imidlertid reaktionerne uændret.
To måder katalysatorer påvirker en kemisk reaktion
De to vigtigste måder, hvorpå katalysatorer påvirker kemiske reaktioner, er at skabe en måde at sænke aktiveringsenergien på eller ved at ændre, hvordan reaktionen sker. De kan sænke energien i overgangstilstanden, så den samlede aktiveringsenergi, der er nødvendig for reaktion falder, eller de kan ændre en reaktions mekanismer og således ændre overgangen stat.
Katalysatorer udfører deres job på forskellige måder. En mulighed er, at disse stoffer tillader, at reaktantmolekylerne bryder deres bindinger og danner nye med katalysatorerne. Disse bindinger er ikke permanente, så katalysatorerne kan overleve reaktionerne uændret. 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 samme fase som reaktanterne i den kemiske reaktion. For eksempel, hvis reaktanterne er gasser, så 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 glukose + fruktose.
Katalysatorer i biler er et andet almindeligt eksempel på, hvordan katalysatorer fungerer. Katalysatorerne inde i omformerne har tendens til at være ædle metaller såsom platin eller rhodium. Gasser kommer ind i omformeren og kommer i kontakt med katalysatorerne. Derefter reagerer skadelige forurenende stoffer med metallerne og bliver mindre giftige.