Что такое скорость реакции и катализатор?

Катализатор — вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но в её результате не расходуется (восстанавливается в исходном виде).

Механизм действия: катализатор образует промежуточные соединения с реагентами по пути с более низкой энергией активации $E_a$, чем у некатализированной реакции. По уравнению Аррениуса:
$$k = A \cdot e^{-E_a/RT}$$

уменьшение $E_a$ резко увеличивает $k$.

Катализатор НЕ:

• не смещает равновесие (одинаково ускоряет прямую и обратную),
• не меняет тепловой эффект,
• не входит в стехиометрию.

Виды катализа:

• Гомогенный — катализатор в той же фазе: $\mathrm{2SO_2 + O_2 \xrightarrow{NO} 2SO_3}$ (нитрозный способ).
• Гетерогенный — в разных фазах: $\mathrm{N_2 + 3H_2 \xrightarrow{Fe} 2NH_3}$ (Fe — твёрдый).
• Ферментативный — в живой природе ферменты ускоряют реакции в миллионы раз (амилаза, пепсин).

Ингибиторы — наоборот, замедляют реакцию (антиоксиданты, антикоррозийные покрытия).

Примеры катализаторов в промышленности: V₂O₅ (производство H₂SO₄), Pt (NH₃ → NO), Ni (гидрирование жиров), Циглера–Натты (полимеризация).