Катализаторами называют химические вещества, ускоряющие реакцию, но не являющиеся составными элементами продуктов реакции. При этом количество катализатора, в отличие от реагентов, остается неизменным. Для того чтобы ускорить реакцию, катализатор вступает в реакцию с исходным веществом, получившееся в итоге промежуточное соединение после ряда изменений распадается на продукт и катализатор. Существует две разновидности катализаторов:
- гомогенные (греч. «гомогенез» – «однородный»)
- гетерогенные (греч. «гетерогенез» – «разнородный»).
Катализатор гомогенного типа может находиться лишь в одной фазе с реагентами, гетерогенный катализатор создает отдельную фазу, обособленную границей раздела от фазы, где находятся вещества, вступающие в реакцию. К числу катализаторов гомогенного типа можно отнести основания и кислоты. К числу гетерогенных катализаторов можно отнести металлы, их сульфиды и оксиды. Особенность гетерогенных катализаторов заключаются в том, что они имеют достаточно развернутую поверхность и поэтому их необходимо распределять на инертном носителе.
К другим типам катализаторов можно отнести катализаторы окисления-восстановления, они характеризуются наличием так называемого переходного металла или его соединением, например Со+3, V2O5+MoO3. При этой реакции катализа происходит изменение в степени окисления переходного металла.
Являются ли ингибиторы катализаторами
Также в среде ученых идут нескончаемые споры о том признать ли катализаторами, так называемые ингибиторы. При их участии скорость химической реакции уменьшается, что дало повод называть ингибиторы отрицательными катализаторами или действующими наоборот. Те, кто призывает признать ингибиторы в роли катализаторов, опираются на тот факт, что они также влияют на скорость реакции. А их противники считают доводом в свою сторону то, что ингибиторы во время химической реакции, как правило, расходуются. И то, что по своей сути отрицательного катализа в природе не существует, а значит и отрицательного катализатора тоже.
Ферменты – живые катализаторы
В живых организмах также проходят реакции катализа. Роль катализатора в этом случае играют ферменты. Без них живой организм просто нежизнеспособен. Они помогают переваривать пищу, очищать кровь, проводят синтез белков. И именно ферменты помогли ученым открыть каталитические реакции.
Понятие «синергизм»
Синергизм – происходит от греч. «синергия» – что означает «сотрудничество», «содействие». Это происходит тогда, когда смешивают два вида катализатора, которые будут воздействовать на одно и то же вещество. При этом ускорение реакции намного превосходит запланированный результат. Грубо говоря, один +один не всегда равен двум.
