Simulation: Zerfall von Wasserstoffperoxid am Katalysator

Was ist Wasserstoffperoxid?

Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff. Es ist instabil und zerfällt langsam zu Wasser (H₂O) und Sauerstoff (O₂). In wässriger Lösung – daher das Kürzel „(aq)“ – wird es z. B. als Desinfektionsmittel verwendet.

Was macht der Katalysator?

Ohne Hilfe läuft der Zerfall sehr langsam ab: Die Aktivierungsenergie ist zu hoch. Ein Katalysator wie Platin senkt diese Energieschwelle. Dazu lagern sich H₂O₂-Moleküle an der Platin-Oberfläche an (Adsorption). Sitzen zwei Moleküle auf benachbarten Plätzen, werden ihre Atome dort neu geordnet (Umgruppierung), und es lösen sich Wasser und Sauerstoff wieder ab (Desorption). So läuft die Reaktion viel schneller.

Wird der Katalysator verbraucht?

Nein. Der Katalysator geht aus der Reaktion unverändert wieder hervor: Die Zahl der Platin-Atome bleibt gleich. Bei der Reaktion selbst geht kein Atom verloren – die Atome werden nur neu zusammengesetzt (Erhalt der Masse). Der entstehende Sauerstoff entweicht allerdings als Gas nach oben und ist dann nicht mehr in der Lösung.

Wo begegnet uns das im Alltag?

Im Körper übernimmt das Enzym Katalase dieselbe Aufgabe und schützt Zellen vor schädlichem H₂O₂. Im Labor nutzt man oft Braunstein (Mangan(IV)-oxid, MnO₂). Tröpfelt man Wasserstoffperoxid auf eine Wunde, schäumt es – die Katalase im Gewebe setzt sofort Sauerstoff frei.