Når du bruker vaskemiddel for å kvitte seg med en flekk på en skjorte, ser du en katalysator i aksjon under en kjemisk reaksjon. Vaskemidler har enzymer, som er katalysatorer som bryter opp skitt og andre flekker på klær. Selv om de hjelper med å rense folks favorittantrekk, er de ikke de eneste eksemplene på kraftige katalysatorer.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
En katalysator akselererer en kjemisk reaksjon. Katalysatoren forblir uendret etter reaksjonen.
Effekten av en katalysator på en kjemisk reaksjon
En katalysator påvirker en kjemisk reaksjon ved å akselerere den. Det tilbyr også en alternativ måte for reaksjonen å skje som senker mengden energi som trengs. Reaksjoner krever aktiveringsenergi for å starte, og katalysatorer kan hjelpe. Katalysatorer overlever imidlertid reaksjonene uendret.
To måter katalysatorer påvirker en kjemisk reaksjon
De to viktigste måtene katalysatorer påvirker kjemiske reaksjoner, er å skape en måte å senke aktiveringsenergien på eller ved å endre hvordan reaksjonen skjer. De kan senke energien i overgangstilstanden, slik at den samlede aktiveringsenergien som trengs for reaksjonen avtar, eller de kan endre reaksjonsmekanismene og dermed endre overgangen stat.
Katalysatorer gjør jobben sin på forskjellige måter. Et alternativ er at disse stoffene lar reaktantmolekylene bryte sine bindinger og danne nye med katalysatorene. Disse bindingene er ikke permanente, så katalysatorene kan overleve reaksjonene uendret. En annen måte katalysatorer fungerer på er å endre konfigurasjonen til reaktantene og svekke bindingen.
Eksempler på katalysatorer i kjemiske reaksjoner
To typer katalysatorer er homogene og heterogene. Homogene katalysatorer eksisterer i samme fase som reaktantene i den kjemiske reaksjonen. For eksempel, hvis reaktantene er gasser, så er katalysatoren også en gass. Heterogene katalysatorer er i en annen fase enn reaktantene. Reaktantene kan for eksempel være faste, men katalysatoren er en væske.
Enzymer er et typisk eksempel på en biologisk katalysator. Disse proteinene kan brettes på forskjellige måter for å hjelpe reaksjoner ved å binde reaktanter. Katalysatorer kan hjelpe hydrolysere sukrose eller bordsukker. Invertase er et enzym som hjelper til med å bryte ned sukrose: sukrose + H2O gir glukose + fruktose.
Katalysatorer i biler er et annet vanlig eksempel på hvordan katalysatorer fungerer. Katalysatorene inne i omformerne har en tendens til å være edle metaller som platina eller rodium. Gasser kommer inn i omformeren og kommer i kontakt med katalysatorene. Deretter reagerer skadelige forurensninger med metallene og blir mindre giftige.