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Chimie · Glossaire

Qu'est-ce que « Catalyse homogène et hétérogène » ?

Aussi appelé : catalyse homogene · catalyse heterogene

Définition 42.3 La chimie à l’école — Années 1 à 12 · Chapitre 42 — La catalyse

La catalyse est une catalyse homogène quand le catalyseur est dans la même phase que les réactifs (par exemple dissous avec eux), une catalyse hétérogène quand il est dans une autre phase, le plus souvent un solide dont les réactifs atteignent la surface depuis un gaz ou un liquide.

Exemples

Exemple 42.4 (Les ions iodure et le peroxyde d’hydrogène)

Le peroxyde d’hydrogène se décompose très lentement de lui-même : 2 HX2OX2→2 HX2O+OX2\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}. Si l’on y dissout un peu d’iodure de potassium, il mousse aussitôt. L’ion iodure ouvre un chemin en deux étapes :

HX2OX2+IX−→HX2O+IOX−,HX2OX2+IOX−→HX2O+OX2+IX−.\ce{H2O2 + I- -> H2O + IO-}, \qquad \ce{H2O2 + IO- -> H2O + O2 + I-} .

La somme des deux étapes redonne 2 HX2OX2→2 HX2O+OX2\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2} : l’ion iodure, consommé lors de la première étape et restitué lors de la seconde, est le catalyseur ; l’ion IOX−\ce{IO-} est un intermédiaire.

Exemple 42.5 (Les ions fer(III))

Les ions fer(III) catalysent eux aussi la décomposition, par l’intermédiaire du couple FeX3+\ce{Fe^{3+}}/FeX2+\ce{Fe^{2+}} (Chapitre 35) : ils oxydent d’abord le peroxyde d’hydrogène, 2 FeX3++HX2OX2→2 FeX2++OX2+2 HX+\ce{2Fe^{3+} + H2O2 -> 2Fe^{2+} + O2 + 2H+}, puis les ions fer(II) formés sont réoxydés par une autre partie du peroxyde d’hydrogène, 2 FeX2++HX2OX2+2 HX+→2 FeX3++2 HX2O\ce{2Fe^{2+} + H2O2 + 2H+ -> 2Fe^{3+} + 2H2O}. La couleur orange pâle de la solution vire au verdâtre pendant le dégagement gazeux, puis réapparaît quand le peroxyde d’hydrogène est épuisé : signe que le catalyseur participe à la réaction et qu’il est régénéré.

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