Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются, называются катализаторами.
Катализаторы играют важную роль в химических процессах, поскольку они позволяют реакциям протекать с большей скоростью или при более низких температурах, чем это было бы возможно без их участия. Катализаторы участвуют в реакции, образуя промежуточные соединения с реагентами, тем самым снижая энергию активации реакции, но в конечном итоге они восстанавливаются до своего первоначального состояния и не расходуются в процессе.
Существует два основных типа катализаторов:
Гомогенные катализаторы – это катализаторы, которые находятся в той же фазе, что и реагенты. Например, если реакция протекает в жидкой фазе, то и катализатор тоже будет в жидкой фазе. Примером может служить каталитическое действие кислот или оснований в растворе.
Гетерогенные катализаторы – это катализаторы, которые находятся в другой фазе по сравнению с реагентами. Обычно это твердые вещества, которые ускоряют реакции, происходящие в газовой или жидкой фазах. Примером гетерогенного катализатора может служить использование платины или палладия в автомобильных катализаторах для уменьшения выбросов вредных веществ.
Катализаторы широко применяются в промышленности, включая производство аммиака, нефтепереработку и синтез различных химических веществ. Они также играют важную роль в биологических системах, где ферменты, являющиеся биологическими катализаторами, обеспечивают протекание жизненно важных реакций в организмах.