Chimie:
Cinétique chimique
La catalyse

1. La catalyse

• Un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse de la réaction sans être consommé au cours de cette dernière.

• Il participe directement à la réaction ; il contribue à briser et à former des liens chimiques pendant que les réactifs se transforment en produits.

• Il agit en permettant un mécanisme dans lequel l’énergie d’activation est plus basse que dans la réaction non catalysée.

• Ainsi, plus de molécules possèdent assez d’énergie pour réagir.

• Le catalyseur ne subit aucun changement permanent durant la réaction.

1. La catalyse homogène

Dans la catalyse homogène, le catalyseur se trouve dans la même phase que les réactifs.

Exemple:

La décomposition du peroxyde d’hydrogène catalysée par l’ion bromure :

2 H2O2(aq) → 2 H20(l) + O2(g)

Cette catalyse se fait en 2 étapes :

1) Les ions bromure comme catalyseur réagissent avec le peroxyde pour former du brome moléculaire et de l’eau :

H2O2(aq) + 2 Br-(aq) + 2 H+(aq) → Br2(aq) + 2 H2O(l)

2) Ensuite, le brome formé réagit avec une autre molécule de peroxyde pour former de l’oxygène :

H2O2(aq) + Br2(aq) → 2 Br-(aq) + 2 H+(aq) + O2(g)

La somme des deux étapes donne une réaction globale qui ne contient pas d’ions bromure.

2. La catalyse hétérogène

Dans la catalyse hétérogène, le catalyseur et les réactifs occupent des phases différentes.

Les métaux comme le platine, le palladium ou le nickel. sont des exemples de catalyseurs utilisés dans des catalyses hétérogènes

Exemple:

Synthèse du méthanol à partir de l’hydrogène et du monoxyde de carbone :

2 H2(g) + CO(g) → CH3OH(g)

3. La catalyse enzymatique

Les enzymes sont des protéines qui catalysent des réactions biochimiques spécifiques.

Elles accélèrent les réactions en augmentant le facteur stérique et non pas en diminuant l’énergie d’activation.

Les enzymes positionnent les réactifs dans une géométrie appropriée pour que les produits se forment.