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Chemie für Mediziner: Energetik und Kinetik

Katalyse

Ein Katalysator beschleunigt eine Reaktion, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Viele exotherme und exergone Reaktionen laufen bei Raumtemperatur extrem langsam ab, sie sind gehemmt. Durch Katalysatoren läßt sich diese Hemmung aufheben, die Reaktion kann stattfinden.

Der Katalysator beeinflusst nicht die Lage eines Gleichgewichts, das Gleichgewicht wird durch den Katalysator nur schneller erreicht. Verschiedene Katalysatoren haben dabei eine unterschiedliche Wirksamkeit.

Am Beispiel des Zerfalls von Wasserstoffperoxid (H2O2) wird die Wirkung von verschiedenen eisenhaltigen Katalysatoren schematisch gezeigt. Der nicht katalysierte Zerfall ist sehr langsam, es kann keine Bildung von Gasblasen beobachtet werden. Schon die Zugabe eines Millimols/LFe3+-Ionen beschleunigt die Reaktion um das 1.000-fache. Wird statt Fe3+ Häm zugegeben, läuft die Reaktion nochmals deutlich schneller. Die Katalase, ein Häm-haltiges Enzym, ist auf die Zersetzung von H2O2 spezialisiert. Entsprechend heftig wird die Reaktion bei deren Zugabe.

Abb.1
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