Les catalyseurs rendent la vie possible. Sans les catalyseurs de protéines appelées enzymes, les réactions que vos cellules ont besoin de la fonction serait trop lent ou ne se produiraient pas. Les catalyseurs sont également importants pour les chimistes travaillant pour synthétiser de nouveaux produits ou faire des synthèses existantes plus efficaces. Lorsqu'on pense à la façon dont ces catalyseurs fonctionnent, il est essentiel de réaliser que le catalyseur ne modifie pas l'équilibre d'une réaction chimique - il permet simplement le système y arriver plus rapidement.
Catalysts & Vie
La combinaison de saccharose (sucre de table) et de l'oxygène pour produire du dioxyde de carbone et de l'eau est une réaction spontanée. Si vous avez juste mélangé le sucre et l'air dans un pot à la température ambiante, cependant, aucune réaction se produirait. Un grand nombre de réactions nécessaires à la vie sont similaires en ce qu'elles sont extrêmement lentes dans les conditions régnant dans les cellules. Voilà pourquoi les catalyseurs sont absolument essentiels; en accélérant ces réactions, ils permettent aux cellules de produire les molécules dont ils ont besoin pour fonctionner.
Équilibre
L'équilibre chimique est le moment où une réaction est toujours en cours, mais la concentration des réactifs et des produits ne sont plus en train de changer, parce que l'inverse et les réactions à terme se produisent à des taux égaux. Le rapport produit-réactif à l'équilibre est dicté par la thermodynamique de la réaction - la stabilité relative des produits et réactifs. Un catalyseur n'a pas d'effet sur les concentrations d'équilibre. Par conséquent, si vous avez ajouté un catalyseur à un système déjà à l'équilibre, il n'y aurait pas de changement.
Taux de réaction
Les catalyseurs ne changent pas l'équilibre, ils ont juste dépêchent les choses afin que vous obtenez à l'équilibre plus rapidement. Prendre le saccharose, par exemple. Dans des conditions ordinaires dans vos cellules, le saccharose ne se décompose pas assez vite pour fournir l'énergie de vos cellules ont besoin. En utilisant des enzymes, vos cellules accélèrent la dégradation du saccharose de sorte qu'il se produit beaucoup plus rapidement. Dans le même temps, les enzymes assurent ce processus se produit d'une manière contrôlée à travers une séquence de petites étapes qui peuvent être réglementées de manière efficace.
Mécanisme
En fin de compte, le rôle d'un catalyseur est de fournir un mécanisme différent pour la réaction - un mécanisme qui est plus rapide que celui qui serait autrement avoir lieu. Les acides et les bases sont des catalyseurs importants dans de nombreux procédés industriels (par l'acide sulfurique, par exemple, un catalyseur utile dans de nombreuses réactions). Les métaux de transition tels que le fer et le platine sont également importants catalyseurs; le convertisseur catalytique dans la voiture, par exemple, utilise un catalyseur de platine pour accélérer la conversion du monoxyde de carbone et d'hydrocarbures non brûlés en CO2, ce qui réduit la quantité de ces polluants dans les gaz d'échappement.