触媒とは、反応速度を増大させるが、自分はなんの正味の化学変化を受けない物質のことです。
正味のというのは、実際は反応途中では変化していますが、最終的には、もとに戻るということです。また、それ以外にも実際は徐々に変化シていく場合もあります。
具体的には、
・活性化エネルギーを下げる
・別の反応経路を提供する
ことによって、反応速度を増大させています。
例）$\rm H_2O_2$の溶液中の分解
この反応は触媒を使わない場合、室温で、$E_a(活性化エネルギー)=76[{\rm kJmol^{-1}}]$
ですが、触媒を加えることによって、反応速度が以下の表のように増大します。
\begin{array}{ccc}
\hline
加える触媒 &活性化エネルギーE_a[{\rm kJmol^{-1}}]&理論上の反応速度 \\ \hline
\rm I^{-}&57 &2000倍 \\
カタラーゼ&8 &10^{15}倍\\ \hline
\end{array}
この反応速度はアレーニウスの式により求めることができます。
触媒の種類
触媒には均一系触媒(homogeneous catalist)と不均一系触媒(heterogenious catalist)の二種類があります。
酵素
酵素は生物学的な触媒のことです。以下のような３つの特徴が挙げられます。
1)独特な速度則
2)高速
3)高選択性