Descompunerea apei oxigenate, 2HX2OX22HX2O+OX2, este accelerată puternic de adăugarea de:
Descompunerea apei oxigenate, 2HX2OX22HX2O+OX2, este accelerată puternic de adăugarea de:
clorură de sodiu, NaCl
carbonat de calciu, CaCOX3
sulfat de sodiu, NaX2SOX4
dioxid de mangan, MnOX2
MnOX2 este catalizatorul clasic al descompunerii HX2OX2: degajarea de oxigen devine vizibil mai rapidă, iar MnOX2 se regăsește neschimbat la final. Sărurile NaCl și NaX2SOX4 nu influențează reacția, iar CaCOX3 nu o catalizează.
O ciocnire dintre particulele reactante este eficace (duce la formarea produșilor) numai dacă particulele:
au energie cel puțin egală cu energia de activare și orientare favorabilă
se află în prezența unui catalizator potrivit pentru reacția dată
se ciocnesc cu orientare favorabilă, oricare le-ar fi energia
au energie cel puțin egală cu energia de activare, oricare le-ar fi orientarea
Teoria ciocnirilor cere ambele condiții: energie suficientă pentru a depăși bariera și o orientare care aduce față în față atomii ce formează noile legături. Fiecare condiție, luată singură, nu ajunge; catalizatorul doar coboară bariera și nu este o condiție a ciocnirii eficace.
Numărul de substraturi complet ocupate cu electroni în atomul de potasiu (Z=19) este:
6
5
7
4
K: 1s22s22p63s23p64s1. Complet ocupate sunt 1s, 2s, 2p, 3s și 3p — cinci; 4s are un singur electron (semiocupat), iar 3d este gol. 6 numără și substratul 4s, 4 omite unul dintre substraturile p, iar 7 adaugă 4s și 3d.
Într-o reacție reversibilă, un catalizator mărește viteza reacției directe de 100 de ori. Viteza reacției inverse, în aceleași condiții:
crește, dar de mai puțin de 100 de ori
scade de 100 de ori
crește tot de 100 de ori
nu se modifică
Catalizatorul coboară vârful barierei energetice comune ambelor sensuri, deci accelerează în aceeași măsură reacția directă și pe cea inversă. Așa se explică de ce echilibrul se atinge mai repede, dar compoziția lui nu se schimbă; dacă ar accelera doar sensul direct, catalizatorul ar deplasa echilibrul.
Pentru o reacție cu ΔH=−30kJ/mol, energia de activare a reacției directe reprezintă 3/4 din energia de activare a reacției inverse. Energia de activare a reacției directe este:
22,5kJ/mol
90kJ/mol
120kJ/mol
40kJ/mol
ΔH=Ea,d−Ea,i=−30, deci Ea,i−Ea,d=30. Cu Ea,d=43Ea,i: 41Ea,i=30, Ea,i=120kJ/mol și Ea,d=90kJ/mol. 120 este energia de activare a reacției inverse; 40 și 22,5 aplică fracția 3/4 direct lui ΔH (împărțind, respectiv înmulțind), ca și cum ΔH ar fi una dintre bariere.