Краткий ответ
Скорее всего, речь о катализаторах (слово «католезаторы» — опечатка). Катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само в ней не расходуется: его можно выделить после реакции в прежнем количестве и с прежними свойствами.
Как это работает
Любая реакция идёт только тогда, когда молекулы обладают достаточной энергией — энергией активации \(E_a\). Катализатор открывает новый путь реакции: он вступает в промежуточные стадии, образует нестойкие промежуточные соединения, а затем «возвращается» в исходный вид. В результате:
\[ E_a(\text{с катализатором}) < E_a(\text{без катализатора}) \]
Меньше энергетический барьер — больше частиц могут его преодолеть — реакция идёт быстрее.
Что катализатор делает и чего не делает
Делает:
- ускоряет и прямую, и обратную реакцию (поэтому равновесие не сдвигает, а только приближает к нему);
- в уравнениях записывается над стрелкой: \[ 2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2\uparrow \]
- бывает гомогенным (в той же фазе, что и реагенты) и гетерогенным (отдельная фаза, например твёрдый \(MnO_2\) в растворе).
Не делает:
- не расходуется и не входит в продукты;
- не увеличивает выход продукта в равновесной реакции — только сокращает время её достижения.
Обратное катализатору вещество — ингибитор (замедлитель). А ферменты — это биологические катализаторы белковой природы.
Примеры
| Катализатор | Реакция |
|---|---|
| \(MnO_2\) | разложение \(H_2O_2\) |
| Fe (с промоторами) | синтез аммиака \(N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3\) |
| Ni, Pt, Pd | гидрирование (присоединение \(H_2\)) |
| \(V_2O_5\) | окисление \(SO_2\) до \(SO_3\) |
Проверка результата
Опыт: к пероксиду водорода добавили чёрный порошок \(MnO_2\) — началось бурное выделение кислорода. Когда газ перестал выделяться, порошок отфильтровали, промыли и взвесили: масса та же, цвет и свойства те же. Значит, \(MnO_2\) — катализатор, а не реагент. Именно этот признак (не расходуется, не меняет массу) и проверяют в заданиях: если вещество в ходе реакции исчезло — это реагент, а не катализатор.