В каком случае катализатор может ускорить химическую реакцию G 0?

Катализатор может ускорить химическую реакцию G 0 в состоянии равновесия, где ΔG = 0. В данном случае, катализатор одинаково ускоряет как прямую, так и обратную реакции. Кроме того, для достижения заметного каталитического действия требуется очень малое количество катализатора. Каждая молекула катализатора способна активировать миллионы молекул реагирующих веществ в секунду.

Катализатор - это химическое вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само не расходуется в процессе реакции. Ингибитор, в отличие от катализатора, расходуется в ходе реакции.

Катализаторы делятся на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, в то время как гетерогенный образует отдельную фазу. Кислоты и основания являются типичными гомогенными катализаторами, а металлы, их оксиды и сульфиды - гетерогенными.

Катализ обусловлен циклическими промежуточными химическими взаимодействиями молекул реагирующих веществ с катализатором. Эти взаимодействия приводят к образованию промежуточных химических соединений, называемых каталитическими интермедиатами. По завершении цикла взаимодействий и образовании конечных продуктов реакции, катализатор восстанавливает свой химический состав. Результирующее стехиометрическое уравнение химических превращений не включает катализаторы.

Наиболее распространен гетерогенный катализ, где катализатор является твердым веществом и ускоряет реакции между реагентами в газовой или жидкой фазах.

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления, поверхности соприкосновения веществ и наличия катализаторов. Увеличение концентрации реагентов приводит к увеличению скорости химической реакции, так как большее количество реагирующих частиц в объеме реакционного пространства приводит к частым соударениям и увеличению вероятности химического взаимодействия.