Wat is Katalysator, katalyse?

Voorbeeld 42.4 (Jodide-ionen en waterstofperoxide)

Waterstofperoxide ontleedt uit zichzelf heel langzaam: $\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}$. Met een beetje kaliumjodide erin opgelost begint het meteen te schuimen. Het jodide-ion opent een weg in twee stappen:

Opgeteld geven de twee stappen weer $\ce{2H2O2 -> 2H2O + O2}$: het jodide-ion, dat in de eerste stap gebruikt en in de tweede teruggegeven wordt, is de katalysator; het ion $\ce{IO-}$ is een intermediair.

Voorbeeld 42.5 (IJzer(III)ionen)

Ook ijzer(III)ionen katalyseren de ontleding, via het koppel $\ce{Fe^{3+}}$/$\ce{Fe^{2+}}$ (Hoofdstuk 35): eerst oxideren ze waterstofperoxide, $\ce{2Fe^{3+} + H2O2 -> 2Fe^{2+} + O2 + 2H+}$, daarna worden de gevormde ijzer(II)ionen door meer waterstofperoxide weer geoxideerd, $\ce{2Fe^{2+} + H2O2 + 2H+ -> 2Fe^{3+} + 2H2O}$. De lichtoranje kleur van de oplossing wordt groenig zolang het gas vrijkomt, en komt terug als het waterstofperoxide op is: een teken dat de katalysator meedoet en weer terugkomt.

Voorbeeld 42.6 (De uitlaatkatalysator)

In de uitlaatgassen van een benzinemotor zitten twee giftige gassen, koolstofmono-oxide en stikstofmono-oxide, en onverbrande brandstof. In de uitlaatkatalysator, een keramische honingraat bedekt met platina en rodium, reageren ze aan het metaaloppervlak:

en de koolwaterstoffen verbranden tot koolstofdioxide en water. De gassen gaan in een fractie van een seconde door de katalysator, te snel voor welke reactie dan ook zonder katalysator.