Επίδραση καταλυτών:           

    Καταλύτες είναι ουσίες, η παρουσία των οποίων προκαλεί αύξηση της ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης. Υπάρχουν όμως και ουσίες, η παρουσία των οποίων προκαλεί ελάττωση της ταχύτητας μιάς χημικής αντίδρασης και ονομάζονται αρνητικοί καταλύτες. Επίσης υπάρχουν ουσίες οι οποίες ενισχύουν τη δράση των καταλυτών και ονομάζονται ενισχυτές καταλυτών. 

Πείραμα: Σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες βάζουμε μικρή ποσότητα KClO3  και στον ένα από αυτούς μικρή ποσότητα MnO2 . Θερμαίνουμε ταυτόχρονα και ομοιόμορφα τους δύο δοκιμαστικούς σωλήνες και με μία μισοσβησμένη παρασχίδα, ανιχνεύουμε το Ο2 το οποίο παράγεται εντονότερα στον σωλήνα με τον καταλύτη.

    Κριτήρια κατάλυσης

    Για να χαρακτηρισθεί μια ουσία ως καταλυτική πρέπει να πληρεί τις παρακάτω προϋποθέσεις:

1. Ο καταλύτης μετά το πέρας της αντίδρασης λαμβάνεται χημικά αναλλοίωτος 

2. Αρκεί μικρή ποσότητα του καταλύτη, προκειμένου να μεταβληθεί σημαντικά η ταχύτητα της αντίδρασης.

3. Ο καταλύτης δεν επηρεάζει τη θέση ισορροπίας ενός συστήματος. Επηρεάζει μόνον στην ταχύτητα μετάβασης του συστήματος στη καθορισμένη θέση ισορροπίας.

4. Ο καταλύτης δεν προκαλεί μια αντίδραση. Επηρεάζει μόνον την ταχύτητά της. Η αντίδραση  γίνεται και χωρίς αυτόν, αλλά με μικρότερη ταχύτητα.

    Ομογενής και ετερογενής κατάλυση.

    Όταν ο καταλύτης και το καταλυόμενο σύστημα βρίσκονται στην ίδια φάση, δηλαδή στην ίδια φυσική κατάσταση, η κατάλυση χαρακτηρίζεται "ομογενής". Παράδειγμα: μετατροπή CH₃CH₂OH  σε  (CH₃CH₂)₂O  με καταλύτη  H₂SO₄.

    Όταν ο καταλύτης και το καταλυόμενο σύστημα βρίσκονται σε διαφορετική φάση, η κατάλυση χαρακτηρίζεται "ετερογενής". Παράδειγμα: μετατροπή των αερίων  SO₂  και  O₂  σε  SO₃  με καταλύτη  Pt.

Σε μερικές περιπτώσεις κάποιο από τα προϊόντα της αντίδρασης δρα ως καταλύτης. Ως παράδειγμα αναφέρουμε την οξείδωση του (COOH)₂ από KMnO₄ παρουσία H₂SO₄.

5(COOH)₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ 10CO₂ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + H₂O

    Το παραγόμενο Mn⁺⁺ είναι καταλύτης. Στην αρχή η αντίδραση εξελίσσεται πολύ αργά και στη συνέχεια η ταχύτητά της αυξάνεται σημαντικά, καθώς αρχίζει η παραγωγή του Mn⁺⁺.

    Ερμηνεία του φαινομένου της κατάλυσης - Κατηγορίες καταλυτών.

    Ο πρώτος ο οποίος επεχείρησε να ερμηνεύσει το φαινόμενο της κατάλυσης είναι ο Ostwald το 1895. Η ερμηνεία του φαινομένου μέχρι και σήμερα δεν έχει πλήρως διευκρινισθεί. Δεν υπάρχει μια γενική θεωρία. Υπάρχουν υποθέσεις που ερμηνεύουν κάποιες περιπτώσεις κατάλυσης και άλλες υποθέσεις που ερμηνεύουν  κάποιες άλλες.   Ανάλογα με τον τρόπο που δρούν οι καταλύτες, τους χωρίζουμε σε τρεις κατηγορίες: τους φυσικούς, τους χημικούς, και τους βιοκαταλύτες. Οι βιοκαταλύτες ονομάζονται και ένζυμα. 
   Για τους φυσικούς καταλύτες Pt, Ni, SiO₂, Al₂O₃ κ.α. δεχόμαστε ότι ενεργούν με την επιφάνειά τους, προσροφώντας μόρια ενός τουλάχιστον των αντιδρώντων. Με την προσρόφηση αυξάνεται η συγκέντρωση των αντιδρώντων στα σημεία προσρόφησης, οπότε αυξάνεται η ταχύτητα. Επιπλέον με τη δράση του καταλύτη επέρχεται χαλάρωση των ενδομοριακών έλξεων, οπότε ελαττώνεται η ενέργεια διάσπασης των δεσμών.
Παρατήρηση: Αν δεχθούμε ότι η δράση του καταλύτη οφείλεται σε ενδομοριακές έλξεις, συμπεραίνουμε ότι η δράση αυτή δεν είναι μόνον “φυσική” αλλά και “χημική”.Επομένως ποιό κατάλληλος θα ήταν ο όρος “καταλύτες προσρόφησης”, από τον όρο “φυσικοί καταλύτες”.
    Για τους χημικούς καταλύτες δεχόμαστε ότι αντιδρούν με ένα από τα αντιδρώντα, σχηματίζοντας ενδιάμεσο προϊόν, το οποίο στη συνέχεια αντιδρά με  άλλο αντιδρών, ή άλλο μόριο του ιδίου αντιδρώντος, οπότε παράγεται το τελικό προϊόν και ξανασχηματίζεται ο καταλύτης. Ως παράδειγμα τέτοιας συμπεριφοράς, έχουμε την αντίδραση που προαναφέρθηκε ως παράδειγμα ομογενούς κατάλυσης. 
    CH₃CH₂OH + H₂SO₄    CH₃CH₂OSO₃H + H₂O 
   CH₃CH₂OSO₃H + CH₃CH₂OH     (CH₃CH₂)₂O + H₂SO₄ 
    Άλλο παράδειγμα δράσης χημικού καταλύτη, είναι η καταλυτική δράση των Η⁺  των ανοργάνων οξέων, στην υδρόλυση των εστέρων.

    Οι βιοκαταλύτες ή ένζυμα, παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς. Είναι μεγαλομοριακές ενώσεις με πρωτεϊνική φύση, γ' αυτό είναι ευπαθείς σε θερμοκρασίες άνω των 50° C καθώς και σε ισχυρώς όξινο ή ισχυρώς αλκαλικό περιβάλλον. Η καταλυτική τους δράση οφείλεται στην χημική τους δομή, δηλαδή τις χαρακτηριστικές ομάδες που υπάρχουν στο μόριο καθώς και στι σχετικές θέσεις των ομάδων αυτών στο χώρο.
     Η κυριότερη διαφορά από τους άλλους καταλύτες, εκτός από τη δομή τους με ό,τι αυτό συνεπάγεται όπως ευπάθεια κ.τ.λ, είναι η απόλυτη ειδίκευσή τους. Συγκεκριμένα ο καθένας από αυτούς καταλύει μία μόνον αντίδραση ή συγκεκριμένο τύπο αντιδράσεων απαραιτήτως οργανικών.
    Σε όλες τις περιπτώσεις θεωρούμε ότι ο καταλύτης ελαττώνει την ενέργεια ενεργοποίησης, καθώς ακολουθείται άλλη πορεία προς το τελικό προϊόν, όπως φαίνεται στο παρακάτω ενεργειακό διάγραμμα.

    Ανακεφαλαιώνοντας θα μπορούσε να λεχθεί ότι οι κυριότερες θεωρίες που ερμηνεύουν τη δράση των καταλυτών είναι:

1. Η θεωρία της προσρόφησης
2. Η θεωρία των ενδιαμέσων προϊόντων.

Όταν τα ενδιάμεσα προϊόντα είναι περισσότερα του ενός, τότε έχουμε αλυσιδωτές αντιδράσεις.