Katalyzátor? Není to součástka v autě?
V předchozí části jsem řekl, že s vyšší teplotou běží reakce rychleji. Některé reakce však běží rozumnou rychlostí až při extrémně vysokých teplotách, protože jejich aktivační energie je velmi vysoká. Zahřát něco na extrémně vysokou teplotu stojí hodně energie (a tedy i hodně peněz), takže se taková reakce nemusí vyplatit (a navíc by pak mohlo dojít i k jiným reakcím, než chceme).
K tomu, aby takovéto reakce mohly probíhat za přijatelnějších podmínek (především za nižší teploty), se využívají látky zvané katalyzátory. Ty umožňují, aby daná reakce proběhla jinou cestou, ale výsledek byl stejný. To znamená, že katalyzátor například vytvoří meziprodukty s reaktanty, které se potom rozpadnou na výsledné produkty. Každá z těchto dílčích reakcí (vznik meziproduktů i jejich rozpad) má ale nižší aktivační energii než přímá reakce reaktantů na produkt.
Je nutné dodat, že když sečteš aktivační energie těchto dílčích reakcí, celková aktivační energie bude stejná nebo vyšší než u reakce bez katalyzátoru. Ale právě to, že jsou jednotlivé mezikroky méně energeticky náročné, způsobuje, že reakce může běžet při nižší teplotě.
Je to jako v hodině tělocviku. Pět metrových překážek přeskočíš, ale jednu pětimetrovou těžko. Molekuly to mají podobně.
Reakčním schématem by se výše uvedené reakce daly znázornit takto:
Všimni si, že katalyzátor je na začátku prvního kroku a na konci druhého kroku pořád tou stejnou látkou - účastní se reakce, ale nespotřebovává se. Proto se taky v souhrnných rovnicích píše nad šipku.
\mathrm{A}_2+\mathrm{B}_2\stackrel{}{\longrightarrow{\mathrm{katalyzátor}}2\:\mathrm{AB}}