När du använder tvättmedel för att bli av med en fläck på en skjorta, tittar du på en katalysator i aktion under en kemisk reaktion. Rengöringsmedel har enzymer, som är katalysatorer som bryter upp smuts och andra fläckar på kläder. Även om de hjälper till att städa människors favoritkläder är de inte de enda exemplen på kraftfulla katalysatorer.
TL; DR (för lång; Läste inte)
En katalysator påskyndar en kemisk reaktion. Katalysatorn förblir oförändrad efter reaktionen.
Effekten av en katalysator på en kemisk reaktion
En katalysator påverkar en kemisk reaktion genom att påskynda den. Det erbjuder också ett alternativt sätt för reaktionen att sänka mängden energi som behövs. Reaktioner kräver aktiveringsenergi för att starta, och katalysatorer kan hjälpa. Katalysatorer överlever dock reaktionerna oförändrade.
Två sätt katalysatorer påverkar en kemisk reaktion
De två huvudsakliga sätten som katalysatorer påverkar kemiska reaktioner är genom att skapa ett sätt att sänka aktiveringsenergin eller genom att ändra hur reaktionen sker. De kan sänka energin i övergångstillståndet, så den totala aktiveringsenergin som behövs för reaktionen minskar, eller så kan de förändra mekanismerna för en reaktion och därmed ändra övergången stat.
Katalysatorer gör sina jobb på olika sätt. Ett alternativ är att dessa ämnen låter reaktantmolekylerna bryta sina bindningar och bilda nya med katalysatorerna. Dessa bindningar är inte permanenta, så katalysatorerna kan överleva reaktionerna oförändrade. Ett annat sätt att katalysatorer fungerar är att ändra reaktanternas konfiguration och försvaga deras bindningar.
Exempel på katalysatorer i kemiska reaktioner
Två typer av katalysatorer är homogena och heterogena. Homogena katalysatorer finns i samma fas som reaktanterna i den kemiska reaktionen. Till exempel, om reaktanterna är gaser, är katalysatorn också en gas. Heterogena katalysatorer är i en annan fas än reaktanterna. Till exempel kan reaktanterna vara fasta, men katalysatorn är en vätska.
Enzymer är ett typiskt exempel på en biologisk katalysator. Dessa proteiner kan vikas på olika sätt för att hjälpa reaktioner genom att binda reaktanter. Katalysatorer kan hjälpa till att hydrolysera sackaros eller bordssocker. Invertas är ett enzym som hjälper till att bryta ner sackaros: sackaros + H2O ger glukos + fruktos.
Katalysatorer i bilar är ett annat vanligt exempel på hur katalysatorer fungerar. Katalysatorerna inuti omvandlarna tenderar att vara ädelmetaller som platina eller rodium. Gaser kommer in i omvandlaren och kommer i kontakt med katalysatorerna. Därefter reagerar skadliga föroreningar med metallerna och blir mindre giftiga.