Lexikon: Katalyse

 

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Die Katalyse (griechische Sprache|griechisch κατάλυσις, katálysis - die Auflösung, Abschaffung, Aufhebung, vergleiche auch die Analyse) ist eine chemische Reaktion unter Beteiligung eines s, oft eingesetzt mit dem Ziel, die Reaktionsgeschwindigkeit (Chemie)|Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Katalysatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie die notwendige für die Reaktion verringern, indem sie einen alternativen Reaktionsweg ermöglichen. Dadurch kann eine Reaktion auch unter Bedingungen (insbesondere Temperaturen) ablaufen, unter denen sie ohne Katalysator nur extrem langsam, beispielsweise in Millionen von Jahren ablaufen würde. Katalysatoren nehmen zwar an der Reaktion teil, werden aber nicht bei der Reaktion verbraucht. Katalysatoren beeinflussen das thermodynamische Gleichgewicht nicht, da sie auch immer die Rückreaktion katalysieren.

Einige typische Beispiele für Katalyse-Vorgänge

  • Reduktion von en aus den Motorabgasen im Platin-Katalysator von Kraftfahrzeugen
  • Oxidation von und zu Wasser in Brennstoffzellen
  • Verbrennung von Zucker mit Hilfe von Zigarettenasche (ein beliebter Zaubertrick)
  • Nahezu alle Biochemie|biochemischen Vorgänge werden durch Enzyme katalysiert.

Reaktionsmechanismus

Bei monomolekularen Reaktionen zerfällt einfach das Edukt an der Katalysatoroberfläche. Bei bimolekularen Reaktionen sind zwei Mechanismen denkbar:

1. Langmuir-Hinshelwood-Mechanismus

Beim Langmuir-Hinshelwood-Mechanismus werden zunächst beide Edukte von der Katalysatoroberfläche Adsorption|adsorbiert.

Ag -> Aads
Bg -> Bads

Anschließend reagieren die adsorbierten Edukte auf der Katalysatoroberfläche:

Aads + Bads -> Cads

Im letzten Schritt desorbiert das Produkt

Cads -> Cg

2. Eley-Rideal-Mechanismus

Beim Eley-Rideal-Mechanismus wird zunächst nur ein Edukt von der Katalysatoroberfläche Adsorption|adsorbiert.

Ag -> Aads

Anschließend reagieren die adsorbierten Edukte mit dem noch freien Edukt:

Aads + Bg -> Cads

Im letzten Schritt desorbiert wieder das Produkt.

Cads -> Cg

Siehe auch , Autokatalyse, homogene Katalyse, heterogene Katalyse, Katalysatorgift, Biokatalysator, Photokatalyse

Kategorie:Chemische Reaktion

en:Catalysis es:Catálisis fr:Catalyse nl:Katalyse pt:Catálise sk:Katalýza zh:催化