Катализаторы — это вещества, которые ускоряют химические реакции, снижая энергию активации без изменения конечных продуктов реакции. При катализе происходят следующие изменения в химической кинетике:

Снижение энергии активации: Катализаторы обеспечивают альтернативный путь реакции с более низкой энергией активации, что позволяет большему количеству молекул реагентов преодолевать этот барьер в данный момент времени.

Увеличение скорости реакции: За счет снижения энергии активации катализаторы позволяют реакции протекать быстрее. Это может быть особенно заметно при высоких температурах, когда молекулы реагентов обладают достаточной энергией для преодоления даже сниженной энергии активации.

Неконкурентное поведение: Катализаторы не вступают в химическую реакцию в том смысле, что они остаются неизменными в конечном результате. Они могут проходить через промежуточные состояния, но в конце реакции возвращаются в исходное состояние.

Катализаторы не изменяют термодинамическое равновесие, и вот почему:

Термодинамическое равновесие: Находится в зависимости от свободной энергии Гиббса, которая определяется только состояниями реагентов и продуктов. Катализатор не влияет на эти состояния, а лишь изменяет путь, по которому реакция достигает равновесия.

Ускорение обоих направлений реакции: Катализаторы ускоряют как прямую, так и обратную реакции в равной степени. Это значит, что, хотя они увеличивают скорость достижения равновесия, конечные концентрации продуктов и реагентов остаются теми же, что и в отсутствии катализатора.

В результате, при использовании катализаторов достигается более быстрый переход к равновесному состоянию, но сама природа равновесия не изменяется.