Homogene Katalyse

Der Katalysator kann in der gleichen Phase vorliegen (homogene Katalyse), also im Reaktionsmedium gelöst sein, oder als getrennte Phase auftreten (heterogene Katalyse).

Als Beispiel für die homogene Katalyse wird hier ein Versuch aus dem Praktikum vorgestellt: Oxidation von Thiosulfat durch Eisen(III)chlorid. Zu einer FeCl3-Lösung wird eine Thiosulfat-Lösung gegeben. Fe3+ bildet in wässriger Lösung mit Thiosulfat rot-violett gefärbte Komplexe:

Der Thiosulfato-Eisenkomplex ist jedoch nicht beständig, er zerfällt gemäß:

wobei Eisen(III) zu Eisen(II) reduziert wird. Der rot-violette Komplex zerfällt, die Lösung entfärbt sich. Einige andere Schwermetall-Ionen, beispielsweise Cu2+, katalysieren diese Redox-Reaktion. Wird ein Tropfen einer Kupfersulfat-Lösung zugegeben, (im Versuch zum rechten Reagenzglas) läuft die Reaktion sehr viel schneller ab. Das im rechten Glas die gleiche Reaktion abläuft, wird in Bild 2 deutlich. Bei der Zugabe der Thiosulfat-Lösung tritt kurzzeitig die gleiche rötliche Färbung auf wie im linken, die Lösung entfärbt sich jedoch in Bruchteilen einer Sekunde.

Abb.1FeCl3-Lösungen: rechtes Glas mit Katalysator Abb.2Zugabe der Na2S2O3-Lösung (t = 0 sek) Abb.3t = 7 sek

Abb.4t = 14 sek Abb.5t = 21 sek Abb.6t = 28 sek

Abb.7Homogene KatalyseDownload bei ChemgaMedia