Simulation: Chemische Reaktion mit Katalysator

Was ist ein Katalysator?

Ein Katalysator ist ein Stoff, der eine chemische Reaktion beschleunigt, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Gezeigt wird die Knallgas-Reaktion (2 H₂ + O₂ → 2 H₂O) mit Platin als Katalysator.

Wie wirkt der Katalysator?

Damit eine Reaktion startet, muss eine Energieschwelle überwunden werden – die Aktivierungsenergie. Der Katalysator senkt diese Schwelle: Die Moleküle lagern sich an der Platin-Oberfläche an (Adsorption), ihre Bindungen brechen leichter auf, die Atome ordnen sich neu zu Wasser-Molekülen und lösen sich wieder ab (Desorption). Die dabei frei werdende Reaktionsenergie erwärmt das Platin, das nach einiger Zeit sichtbar zu glühen beginnt.

Was bleibt unverändert?

Der Katalysator senkt nur die Aktivierungsenergie – nicht die insgesamt frei werdende Energie. Er geht aus der Reaktion unverändert wieder hervor: Die Zahl der Platin-Atome ist vor und nach der Reaktion gleich. Auch die Gesamtzahl der H- und O-Atome ändert sich nicht (Massenerhalt).

Katalysatoren in Alltag und Technik

Der Abgaskatalysator im Auto wandelt giftige Abgase in unschädliche Stoffe um. In der Industrie laufen viele Verfahren nur mit Katalysator wirtschaftlich ab. Und in jedem Lebewesen beschleunigen Enzyme als Biokatalysatoren unzählige Reaktionen.