Qu'est-ce que « Catalyseur, catalyse » ?

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

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

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

Exemple 42.5 (Les ions fer(III))

Les ions fer(III) catalysent eux aussi la décomposition, par l’intermédiaire du couple $\ce{Fe^{3+}}$/$\ce{Fe^{2+}}$ (Chapitre 35) : ils oxydent d’abord le peroxyde d’hydrogène, $\ce{2Fe^{3+} + H2O2 -> 2Fe^{2+} + O2 + 2H+}$, puis les ions fer(II) formés sont réoxydés par une autre partie du peroxyde d’hydrogène, $\ce{2Fe^{2+} + H2O2 + 2H+ -> 2Fe^{3+} + 2H2O}$. 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.

Exemple 42.6 (Le pot catalytique)

Les gaz d’échappement d’un moteur à essence contiennent du monoxyde de carbone et du monoxyde d’azote, tous deux toxiques, ainsi que du carburant imbrûlé. Dans le pot catalytique, un nid d’abeilles en céramique recouvert de platine et de rhodium, ils réagissent à la surface du métal :

et les hydrocarbures brûlent en dioxyde de carbone et en eau. Les gaz traversent le pot en une fraction de seconde, trop vite pour qu’une réaction quelconque ait lieu sans catalyseur.