Katalyse

Die Untersuchung von Reaktionsmechanismen und Kinetik hilft Forschern, die Geschwindigkeit einer Reaktion zu optimieren. Ein Anstieg der Temperatur oder Konzentration beschleunigt die Geschwindigkeit, kann aber auch zu Zersetzung oder Nebenprodukten führen, wenn sie zu stark erhöht wird.

Alternativ kann dem Reaktionsgemisch eine Chemikalie zugesetzt werden, die die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigt, ohne dauerhaft verändert oder verbraucht zu werden. Diese Substanzen werden als Katalysatoren bezeichnet und beeinflussen die Geschwindigkeitskonstante, indem sie die Aktivierungsenergie verändern.

Denken Sie daran, dass die Reaktionsgeschwindigkeit umso langsamer ist, je höher die Aktivierungsenergie ist. Daher verlaufen viele chemische Reaktionen, wie z.B. die Zersetzung von wässrigem Wasserstoffperoxid, nur langsam ab.

Die Zugabe eines Katalysators senkt die Aktivierungsenergie, indem ein alternativer Reaktionsmechanismus bereitgestellt wird, ohne die Energiezustände von Reaktanten und Produkten zu beeinflussen.

Es gibt zwei Arten von Katalysatoren – homogene und heterogene.

Ein homogener Katalysator existiert in der gleichen Phase wie die Reaktanten. Zum Beispiel wird Natriumbro