촉매 (catalyst) ★

촉매 (catalyst)

 

 

 

▶ 반응 계(system)에 첨가되어,

반응 속도를 증가시키거나(정촉매), 감소시키는(부촉매) 물질.

 

 

 

▶ How 반응 속도 ↑(증가) or ↓(감소)?

> 활성화 에너지를 감소시키거나(정촉매), 증가시켜서(부촉매)

반응 속도를 조절한다.

> 즉, 반응 경로(반응 메커니즘)를 변경시킨다.

( 참고: 활성화 에너지 https://ywpop.tistory.com/15 )

 

 

 

▶ 촉매가 정반응의 활성화 에너지를 낮추면,

역반응의 활성화 에너지 또한 낮아진다.

 

따라서 촉매는 평형 상수를 변화시키지 않으며,

평형계의 위치 또한 이동시키지 않는다.

 

일반적으로 촉매는 반응 속도만 변화시켰기 때문에,

화학 평형 자체에는 영향을 주지 않는다.

 

 

 

▶ 촉매 자체는 반응 중에 소모되지 않는다.

( 소모되면, 그건 반응물이지. 단, 잠깐 다른 물질로 변신하긴 해. )

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2971 ] H2O2 촉매 분해 반응

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7079 ] 과산화수소의 염기-촉매 분해

 

 

 

▶ 촉매는 반응물이 아니기 때문에,

단계 반응에는 나타낼 수 있으나,

전체 반응에는 나타내지 않는다.

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/3945 ] H2O2 촉매 분해 반응

 

 

 

▶ 촉매와 반응열. 촉매와 반응 엔탈피

> 반응열은 반응물과 생성물의 엔탈피 차이로,

촉매를 사용하더라도 반응열은 변하지 않는다.

 

예) “효소는 화학 반응의 활성화에너지를 낮춰

반응에 필요한 전체 에너지의 양을 줄여준다.”는 틀린 지문이다.

 

 

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▶ 생화학(생물화학)에서는 효소가 촉매 역할을 한다.

> 효소는 생물학적 촉매 역할을 하는 단백질이다.

> Enzymes are proteins that act as biological catalysts (biocatalysts).

> 효소(enzyme) = 생물학적 촉매 = 생체 촉매 = 바이오촉매

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] 효소. Enzyme Polyneuridine-Aldehyde Esterase.

 

 

 

▶ 기능에 따른 촉매의 구분: ① 정촉매, ② 부촉매

> 정촉매는 사람들이 산을 쉽게 넘을 수 있도록 산 중턱에 터널을 뚫는 것과 같다.

> 부촉매는 적군들이 산을 넘는 것을 방해하기 위해 산 정상에 성을 쌓는 것과 같다.

 

 

 

 

▶ 상(phase)에 따른 촉매의 구분

① 균일 (homogeneous) 촉매

② 불균일 (heterogeneous) 촉매

 

 

 

▶ 균일 촉매: 반응물과 촉매의 상이 같음.

ex) 액체 용액에서 산 또는 염기 촉매

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7079 ] 과산화수소의 염기-촉매 분해

 

 

 

▶ 불균일 촉매: 반응물과 촉매의 상이 서로 다름.

ex) 촉매=고체, 반응물=기체 or 액체

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8305 ] 표준 수소 전극

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/11270 ] Pd-Au Nanocatalysts

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/12739 ] 화학 반응 속도론 목차

 

 

 

[키워드] 촉매 기준, 촉매의 정의 기준, 촉매 사전, 촉매의 정의 사전