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Lorsque vous utilisez un détergent à lessive pour éliminer une tache sur une chemise, vous observez un catalyseur en action lors d’une réaction chimique. Les détergents contiennent des enzymes, qui sont des catalyseurs qui éliminent la saleté et autres taches sur les vêtements. Bien qu'ils aident à nettoyer les tenues préférées des gens, ils ne sont pas les seuls exemples de puissants catalyseurs.
Un catalyseur accélère une réaction chimique. Le catalyseur reste inchangé après la réaction.
Un catalyseur affecte une réaction chimique en l'accélérant. Cela offre également un moyen alternatif pour que la réaction se produise, ce qui réduit la quantité d'énergie nécessaire. Les réactions nécessitent de l’énergie d’activation pour démarrer et les catalyseurs peuvent aider. Cependant, les catalyseurs survivent aux réactions sans changement.
Les catalyseurs affectent principalement les réactions chimiques en créant un moyen de réduire l'énergie d'activation ou en modifiant la façon dont la réaction se produit. Ils peuvent réduire l'énergie de l'état de transition, de sorte que l'énergie d'activation globale nécessaire à la réaction diminue, ou ils peuvent modifier les mécanismes d'une réaction et ainsi changer l'état de transition.
Les catalyseurs font leur travail de différentes manières. Une option consiste pour ces substances à permettre aux molécules réactives de rompre leurs liaisons et d’en former de nouvelles avec les catalyseurs. Ces liaisons ne sont pas permanentes, les catalyseurs peuvent donc survivre aux réactions sans changement. Les catalyseurs fonctionnent également en modifiant la configuration des réactifs et en affaiblissant leurs liaisons.
Deux types de catalyseurs sont homogènes et hétérogènes. Les catalyseurs homogènes existent dans la même phase que les réactifs de la réaction chimique. Par exemple, si les réactifs sont des gaz, alors le catalyseur est également un gaz. Les catalyseurs hétérogènes sont dans une phase différente de celle des réactifs. Par exemple, les réactifs peuvent être solides, mais le catalyseur est liquide.
Les enzymes sont un exemple typique de catalyseur biologique. Ces protéines peuvent se replier de différentes manières pour faciliter les réactions en se liant aux réactifs. Les catalyseurs peuvent aider à hydrolyser le saccharose ou le sucre de table. L'invertase est une enzyme qui aide à décomposer le saccharose :saccharose + H2O donnent du glucose + fructose.
Les convertisseurs catalytiques dans les voitures sont un autre exemple courant du fonctionnement des catalyseurs. Les catalyseurs à l’intérieur des convertisseurs sont généralement des métaux précieux comme le platine ou le rhodium. Les gaz pénètrent dans le convertisseur et entrent en contact avec les catalyseurs. Ensuite, les polluants nocifs réagissent avec les métaux et deviennent moins toxiques.