Catalyse

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L'intérieur du musée de la catalyse.

La catalyse est un phénomène chimique, pendant lequel une substance -le catalyseur- favorise une réaction sans prendre part à son bilan.

Explication

Certaines réactions chimiques sont très lentes ; d'autres ne sont pas spontanées. Mais dans certains cas, l'ajout d'un catalyseur va accélérer la réaction, sans que le catalyseur soit consommé. En fait, une réaction chimique directe de substrats peut s'écrire comme ceci :

subtrats <=> produits[1]

Avec le catalyseur, le bilan de la réaction sera le même, mais la réaction ne sera plus directe. On pourra écrire :

substrats+catalyseur → intermédiaires [2]
intermédiaires → produits+catalyseur

Chacune des deux réactions étant spontanée et irréversible, et le bilan de la réaction n'étant pas changé (puisqu'il y a autant de catalyseur consommé que de catalyseur reformé), on observe une réaction accélérée.

Utilisation

L'utilisation de catalyseur est courante dans l'industrie chimique. C'est ainsi qu'on produit l'essence utilisée dans les voitures à partir du pétrole, mais également la plupart des molécules utilisées en chimie ou en pharmacie. De nombreux médicaments ne peuvent être fabriqués en quantité suffisante que parce qu'on a découvert comment les synthétiser, et la plupart des synthèses utilisent des catalyseurs.

Exemple

La formation de rouille, c'est-à-dire l'oxydation du fer par l'oxygène est catalysée par la présence d'eau[3].

On parle parfois de pot catalytique en désignant le pot d'échappement d'une voiture. Il s'agit d'un pot d'échappement dans lequel un catalyseur au platine accélère l'oxydation des déchets issus de la combustion incomplète du carburant.

En biochimie, les enzymes sont toutes des catalyseurs : elles favorisent des réactions chimiques sans être consommées par ladite réaction.

Notes

  1. Le signe <=> signifie un équilibre réversible.
  2. Le signe -> représente une réaction irréversible.
  3. En fait, par la présence d'ions hydroxyles OH-.
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