Weshalb setzen Katalysatoren die Aktivierungsenergie herunter bzw. wie wirken Katalysatoren auf die Reaktion auf molekularer Ebene?

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3 Antworten

Er verändert den Reaktionsmechanismus.

Chemische Reaktionen laufen idR nicht in einem Schritt ab, sondern in mehreren. Die Moleküle reagieren zunächst zu einem Zwischenprodukt, das dann mit einem weiteren Molekül von irgendetwas zu etwas anderem zerfällt und nach etlichen weiteren Schritten ist dann endlich das Endprodukt erreicht.

Wenn eines dieser Zwischenprodukte ungünstig ist, dann läuft die ganze Kette mit stark verringerter Geschwindigkeit ab. Die genaue Bedeutung von „ungünstig“ will ich jetzt nicht diskutieren; stell Dir dazu sowas vor wie eine verzwickte, unnatürliche Anordnung der Atome.

Oft ist die Verlangsamung so stark, daß die Reaktion praktisch gar nicht abläuft.

Ein Katalysator bietet nun einen alternativen Reaktionsweg. Das kann so aussehen, daß eines der Ausgangsmoleküle ein überschüssiges Atom an den Katalysator abgibt, dadurch reaktiver wird, sich rasch zum Produkt umsetzt (wobei das „verlorene“ Atom in irgendeinem Schritt wieder zurückgeholt wird).

Wenn dieser alternative Weg es schafft, ungünstige Strukturen zu vermeiden, dann läuft die Reaktion mit Katalysator sehr schnell (vielleicht sogar explosionsartig) ab.

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Kommentar von Crushed00Ice
21.05.2016, 20:57

Also wird in einer Teilreaktion doch der Katalysator verbraucht bzw. reagiert der Katalysator mit den Edukten, jedoch liegt er nach einer Teilreaktion wieder in Ausgangsform da?

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"Irgendwie muss der Katalysator etwas an der Reaktion verändert haben" - und dieses Irgendwie sieht von Katalysator zu Katalysator und von Reaktion zu Reaktion verschieden aus.

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Kommentar von Crushed00Ice
21.05.2016, 20:58

In welchen Rahmen liegt dieses irgendwie denn?

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Guck dir am besten mal ein Beispiel an. Z.b. die homogene Katalyse bei der N20-Zersetzung. Da wirkt z.B. Cl2 als.Katalysator.

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