Катализ
Катализ — это изменение скорости химической реакции под действием катализатора. Обычно катализатор ускоряет реакцию, предлагая другой путь её протекания с меньшей энергией активации.
Катализатор является одним из способов изменения условий протекания химических реакций. Он взаимодействует с исходными веществами, образует промежуточные частицы и затем освобождается. Поэтому в суммарном уравнении реакции катализатор обычно не записывают.
Здесь \(E_a\) — энергия активации, то есть минимальная энергия, необходимая для успешного столкновения частиц. При меньшей энергии активации больше частиц может вступить в реакцию, поэтому скорость возрастает. Катализатор не изменяет состав и количество продуктов, а также не изменяет константу равновесия.
При разложении пероксида водорода образуются вода и кислород: \(2\mathrm{H_2O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}+\mathrm{O_2}\). Диоксид марганца ускоряет эту реакцию и после её окончания остаётся практически неизменным, поэтому является катализатором.
Катализатор и ингибитор действуют противоположно: катализатор изменяет скорость реакции, чаще увеличивая её, а ингибитор обычно замедляет. Катализ не следует путать со катализатором: катализ — это процесс или явление, а катализатор — вещество, вызывающее такое изменение скорости.
Как изменяется энергия активации реакции при использовании катализатора?
Для обратимой реакции катализатор ускоряет и прямое, и обратное превращения. Поэтому равновесие устанавливается быстрее, но его положение не меняется. Это важно отличать от смещения химического равновесия.
Главное
- Катализ изменяет скорость реакции благодаря катализатору.
- Катализатор снижает энергию активации и регенерируется в процессе.
- Катализатор не изменяет состав продуктов и положение химического равновесия.