触媒が化学反応をどのように助けるか
触媒は、化学反応の速度を高速化する物質です プロセスで消費されることなく。彼らは、代替反応経路を提供することでこれを達成します より低い活性化エネルギー 。
これが故障です：
1。活性化エネルギー： すべての化学反応には、活性化エネルギーと呼ばれる一定量のエネルギーが必要です。このエネルギーは、反応物の結合を破り、製品に再配置できるようにするために必要です。
2。触媒の役割： 触媒は、より低い活性化エネルギーを伴う反応のための新しい経路を提供します。これは、反応を開始するために必要なエネルギーが少なく、より速く進行できることを意味します。
3。メカニズム： 触媒は通常、反応物と相互作用することにより機能し、反応を促進する一時的な中間体を形成します。彼らはできます：
* より好ましい方向に反応物をまとめます： これにより、効果的な衝突の頻度が増加します。
* 反応物の結合を弱める： これにより、それらを壊すためのエネルギー障壁が低下します。
* 遷移状態を安定させる： これにより、製品の形成がより有利になります。
反応の後続の変化：
触媒は、次のような反応にいくつかの変化をもたらします。
1。反応速度の増加： 最も注目すべき変化は、より高速な反応速度です 。これは、触媒によって提供される活性化エネルギーが低いためです。
2。変化しない平衡位置： 触媒は、可逆反応の平衡位置を変えません。それらは、平衡に達する速度をスピードアップするだけです。
3。より低い活性化エネルギー： 上記のように、反応の活性化エネルギーは触媒によって低下します。
4。ギブス自由エネルギーの変化はありません（ΔG）： 触媒は、反応の全体的な熱力学を変えません。反応の自由エネルギーの変化は同じままであり、触媒がその実現可能性ではなく、反応の動態にのみ影響することを示しています。
5。触媒再生： 触媒は反応では消費されません。つまり、同じ反応を触媒するために繰り返し使用できます。
例：
* 酵素： 生物の無数の反応を高速化する生物学的触媒。
* 触媒コンバーター： 有害な排気ガスを有害なガスに変換するために車で使用されます。
* 不均一触媒： ガソリンを生産するために炭化水素の亀裂などの産業プロセスで使用される固体。
活性化エネルギーを低下させ、代替経路を提供することにより、触媒は無数の化学反応を高速化するために不可欠であり、生物学から産業まで、さまざまな分野で重要なものにします。
