Czym jest kataliza?

Oczywiście nie ma katalizy bez katalizatora i katalizatora bez katalizy. Warto więc zastanowić się nad tym pierwszym pojęciem. Kataliza to zjawisko przyspieszenia szybkości reakcji chemicznej pod wypływem dodania do układu niewielkiej ilości katalizatora.

Taki katalizator sam nie ulega trwałym przekształceniom lecz tylko tworzy z innymi substratami związki lub kompleksy przejściowe. Katalizator ma za zadanie zmienić ścieżkę kinetyczną reakcji poprzez obniżenie energii aktywacji reakcji i utworzenie innych, w stosunku do reakcji prowadzonej na sposób niekatalityczny, kompleksów przejściowych. Cóż brzmi to bardzo skomplikowanie, ale gdy się więcej na ten temat poczyta, albo odwiedzi laboratorium chemiczne to można to zrozumieć.

W efekcie przyspieszeniu ulega zarówno reakcja prowadząca do produktu, jak i reakcja biegnąca w przeciwnym kierunku. Ta druga to reakcja, której wynikiem jest odtworzenie substratów. Jedną z rzeczy, którą należy zapamiętać to to, żeby nie mylić katalizy z inicjacją.

W tym drugim procesie inicjator chemiczny łączy się z innymi substratami na trwałe lub ulega rozkładowi. Kataliza dzieli się na dwa rodzaje, biorąc pod uwagę fazę. Pierwszy rodzaj to kataliza homogeniczna czyli taka, kiedy katalizator znajduje się w tej samej fazie termodynamicznej co substraty, np.

jest razem z substratami rozpuszczony w układzie. Drugi rodzaj katalizy to kataliza heterogeniczna, czyli taka kiedy katalizator znajduje się w innej fazie termodynamicznej niż jeden lub wszystkie substraty, np. katalizator jest wówczas osadzony na powierzchni ciała stałego.

Kataliza ma bardzo istotne znaczenie dla wielu procesów przemysłowych, jak produkcja amoniaku, kwasu siarkowego czy tworzyw sztucznych lub przetwórstwo ropy naftowej. Kataliza będąca efektem działania enzymów jest niezwykle istotna, gdyż leży u podstaw zachodzenia procesów życiowych na Ziemi.