Katalysatoren und ihre Wirkungsweise

Die Funktion von Katalysatoren wird am Beispiel der Zersetzung von Wasserstoffperoxid veranschaulicht. Bei dieser Reaktion wird Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff umgewandelt, wobei Braunstein (Mangan(IV)-oxid) als Katalysator dient.

Beispiel: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

Ein Energiediagramm zeigt, wie Katalysatoren die Aktivierungsenergie einer Reaktion senken. Dies führt dazu, dass die Edukte früher und schneller miteinander reagieren.

Highlight: Katalysatoren erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit, indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen.

Es werden drei Arten der Katalyse unterschieden:

1. Heterogene Katalyse: Hier liegt der Katalysator als Feststoff vor, während die Reaktionsmischung mehrphasig ist. Ein Beispiel aus dem Alltag ist die Ammoniaksynthese, bei der α-Eisen als Katalysator verwendet wird.

2. Homogene Katalyse: In diesem Fall ist der Katalysator ein Metall-Komplexkatalysator in einer einphasigen Reaktionsmischung. Ein Beispiel hierfür ist die Vorstufe der Vitamin E-Synthese mit Cobalt als Katalysator.

3. Enzymatische Katalyse: Hier fungiert ein bio-organischer Komplex als Katalysator in einer ein- oder mehrphasigen Reaktionsmischung. Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid durch das Enzym Katalase ist ein Beispiel für enzymatische Katalyse.

Vocabulary: Enzymatische Katalyse ist eine Form der Katalyse, bei der Enzyme als biologische Katalysatoren fungieren.