Catalizator

Catalizatorul este o substanță care modifică viteza unei reacții chimice fără a participa la reacție și fără ca ea însăși să sufere modificări. Pentru meritele sale din domeniul catalizatorilor lui Wilhelm Ostwald i s-a decernat Premiul Nobel.

Istoric

Se bănuiește că în urmă cu 5000 de ani asirienii foloseau catalizatori în fermentația alcoolică. Abia în 1835, Jöns Jakob Berzelius observă că o serie de reacții chimice nu au loc numai în prezența unor anumite substanțe, care însă în timpul reacției nu se consumă sau nu-și schimbă compoziția chimică. În 1900 Wilhelm Ostwald definește catalizatorul ca o substanță în prezența căreia este mărită viteza reacției chimice, fără ca ea să se consume sau să influențeze echilibriul termodinamic al reacției chimice.

Calcule și aplicații

S-a constatat că un catalizator scade energia de activare a reacției chimice. Se consideră că în timpul reacției structura catalizatorului se schimbă, însă se reface în finalul reacției chimice. Reacția are loc în două etape după modelul:

$\mathrm {K+A\;\rightarrow \;KA}$

$\mathrm {KA+B\;\rightarrow \;K+AB}$

În natură se pot întâlni frecvent fenomenul de cataliză, ca exemple procesul de biosinteză proteică a organismelor, respirație, sau obținere a energiei din hrană. Frecvent catalizatorii în natură sunt anumite proteine, enzime. Circa în procent de 80 % sunt folosiți catalizatori în reacțiile chimice din industrie. Fără catalizatori anumite reacții chimice ar fi foarte lente sau nu ar avea loc.

Bibliografie

• F. Schüth: Schlüsseltechnologie der chemischen Industrie: Heterogene Katalyse, in: Chemie in unserer Zeit 2006, 40, 92–103.
• M. Röper: Homogene Katalyse in der chemischen Industrie, in: Chemie in unserer Zeit 2006, 40, 126–135.
• R. Stürmer, M. Breuer: Enzyme als Katalysatoren. Chemie und Biologie Hand in Hand, in: Chemie in unserer Zeit 2006, 40, 104–111.