Was ist ein Katalysator (Chemie)?
Hallo erstmal, Meine Freundin und ich haben uns freiwillig dafür gemeldet ein Referat für den Chemie Unterricht zum Thema Katalysator zu halten, wir haben es schon mit dem Chemie-Buch und Wikipedia versucht aber wir verstehen nicht genau wie das funktoniert, könnte jemand uns vielleicht kurz und gut verständlich erklären wie das funktioniert und was es genau ist damit wir uns mit den restlichen Informationen besser auseinander setzten können!
Danke schon im vorraus!
4 Antworten
Ein Katalysator ist ein Stoff, der an einer chemischen Reaktion zwar teilnimmt, aber so, daß er am Ende zurückgebildet wird. Er wird also nicht verbraucht, begünstigt aber durch seine Anwesenheit den Ablauf der Reaktion. Ohne die Anwesenheit des Katalysators würde die Reaktion langsamer ablaufen, möglicherweise so langsam, daß man sie gar nicht beobachten könnte.
Ein Beispiel, das jetzt nicht ganz aus dem täglichen Leben stammt, ist die Knallgasexplosion. Eine Mischung aus den Gasen H₂ und O₂ kannst Du buchstäblich Jahrhunderte lang herumstehen lassen, es wird nicht reagieren (zumindest, wenn nicht jemand daran herumzündelt). Denn bei Raumtemperatur ist die Reaktion fürchterlich langsam.
Wenn Du aber einen kleine Platinbrösel Platin in den Kolben mit dem Gasgemisch wirfst, dann fliegt es Dir augenblicklich um die Ohren. Denn ein paar H₂-Moleküle lagern sich an die Oberfläche des Platins an und können dort viel besser mit dem O₂ reagieren. Dabei entsteht genug Wärme, daß sich die Verbrennung im ganzen Volumen ausbreiten kann.
Daß das Platin dabei nicht verbraucht wird, läßt sich einfach zeigen. Man kann nämlich mit dem selben Platinbrösel die Reaktion immer wieder auslösen. Der Brösel wird dabei auch nicht leichter oder sonstwie umgewandelt. Da Platin sehr teuer ist, haben die Chemiker das sehr genau untersucht und festgestellt, daß die Platinvorräte durch diesen Spaß nicht schwinden.
Das ist etwas was eiche chemische Reaktion auslöst, ermöglicht, beschleunigt ohne das es dabei selbst verändert wird ... z.B Eisen und Sauerstoff bilden Rost ... Wasser beschleunigt als Katalysator den Vorgang ...
Es gibt verschiedene Arten von Katalysatoren. Die einen sind gezielt so aufgebaut, dass sie eine möglichst große Reaktionsfläche bereit stellen.
Es gibt aber auch andere Katalysatoren, die zum Beispiel in der organischen Chemie eingesetzt werden. Das sind dann Elemente oder Verbindungen mit strukturellen Eigenschaften, die Bindungsumorganisationen bei der organischen Synthese auf bestimmte Arten erlauben. Das sind zum Beispiel Palladium oder Ruthenium-basierte Katalysatoren, aber auch metallische Titan-Komplexe wie zum Beispiel Tetraisopropylorthotitanat, das beispielsweise bei der Katsuki-Sharpless-Epoxidierung eingesetzt wird.
Es gibt auch Katalysatoren, die bei säurekatalysierten Reaktionen angewandt werden. Dies sind dann Säuren (ein Beispiel ist die para-Toluolsulfonsäure), die eine Reaktion zu Beginn antreibt und zum Ende der Reaktion selbst regeneriert wird.
Er beschleunigt die Reaktion, reagiert aber selbst nicht mit.