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Katalysr 



Reaktionsbeschleunigers <>l't in einotn ver- 

 sdiwindend kleinen Verhaltnis y.ur Menu'e der 

 sicli innsetzenden Stol'l'e steht nnd demioch 

 intensive Wirkungon wahrzunehmen sind. 

 Die Verzuckerung der Stiirke in Gegenwart 

 von Sauren oder Diastase, die Besdden- 

 nigung dor Wasserbildnng ans Knallgas 

 dnrcli IMatimnohr. die Oxydation dcs Alko- 

 hols zu Kssigsaure in Gegenwart von Platin, 

 die Zerselzung des Wasserstoffsuperoxyds 

 dnrcli IMatin sind altbekannte Beispiele 

 soldier Vorgange. Ihnen alien 1st gemeinsam, 

 claB die reaktionsbesehleunigenden Stoffe 

 in den eigentlichen Umsetzungsgleichungen 

 gar nicht auftreten, also dem Anscheine 

 nach gleichsam nnr als Zuschauer bei der 

 Keaktion zugegen sind, nnd daB die An- 

 wesenheit des Zusatzstoffes fur den Eintritt 

 der Reaktionen kein unbedingtes Erfordernis 

 bildet, diese vielniehr auch fiir sich allein, 

 allerdings langsamer, erfolgen konnen. 



Bei oberflachlicher Betrachtung scheint 

 das letztere fiir einige der genannten Bei- 

 spiele nicht zuzutreffen. Die Vereinigung 

 von Wasserstoff- und Sauerstoffgas, die in 

 Gegenwart von Platinmohr oder mancher 

 anderer Stoffe rasch vonstatten geht, ist 

 in Abwesenheit soldier Reaktionsbeschleu- 

 niger bei Zimmertemperatur nodi niemals 

 beobachtet worden. Erst bei sehr langer 

 Erhitzung auf 300 konnte eine geriuge 

 Wasserdampfbildung nachgewiesen werden; 

 bei hoherer Temperatur erfolgt dann die 

 spontane Vereinigung der beiden (rase 

 inmier rascher. Daraus ist aber zu schlieBen, 

 daB die Wasserbildnng aus Knallgas auch 

 bei gewb'hnlicher Temperatur ein von selbst 

 verlaufender Vorgang ist, der sich aller- 

 dings infolge allzu geringer Geschwindigkeit 

 der unmittelbaren Wahrnehmung entzieht. 

 In der Tat fuhren sowolil Erfahrungen aus [ 

 der chemischen Kinetik wie aus der chemi- 

 schen Energetik zu diesem SchluB. Eine 

 fiir die Temperaturabhangigkeit chemischer 

 Reaktionsgeschwindigkeiten ini groBen und 

 ganzen giiltige Regel besagt, daB die Ge- 

 schwindigkeit chemischer Vorgiinge fiir 10 

 Temperaturerniedrignng sich etwa auf die 

 Hall'te ihres Wertes verringert. Fiir die 

 Wasserdampfbildung ist beobachtet worden, 

 daB bei 509 in 50 Minuten 0,10 Vol.-Proz. 

 des Knallgases sich zu Wasser umsetzen; 

 um den gleichen Umsatz bei 9 zu erreichen, 

 miiBte man also der obigen Regel zufolge 

 5099. 



50.2 I0 I Minuten oder 1,06. 10 11 Jalnc 

 warten, d. h. es ist praktisch keine Spur 

 einer spontanen Wasserbildung zu beob- 

 achten. Andererseits fordert aber die 

 Thermodynamik auf Grand der hohen 

 Bildungswarme des Wasserdampfes und 

 seines selbst bei Temperaturen A r on mehreren 

 hundert Grad nur sehr geringen Disso- 



ziationsgrades, daB die Vereinigung der 

 Knallgasbestandteile bei Zimmertemperatur 



ini Gleidigewichtszustande eine praktisch 

 vollkuninieiie sei. Dementsprediend ist 

 ein Wasserstoff-Sauerstoffgemenge bei Zini- 

 mertemperatur ein thermodynamisch in- 

 stabiles System, das nnr inl'ol^e seiner ge- 

 ringcn Reaktionsgeschwindigkeit aufbewahrt 

 \verden kann. 



Die \Virknnii~ des Platinmohrs auf eine 

 Knallgasmischung ist also auch hiernach 

 nichts anderes als eine Reaktionsbeschleu- 

 nigung: das Platin befordert eine an sich 

 miiijidie Reaktion, welche die zu ihreni 

 Ablaut' notige freie Energie aus sich selbst 

 heraus Uefert. Da das Platin nach Beendi- 

 gung der Knallgasbildung sich in demselben 

 Zustande befindet wie vorher, so hat es 

 an dem Gesamtenergieumsatz des Vorganges 

 keinen Anteil, es wirkt gewissermaBen auf 

 den Gang der Umsetzung nur wie ein 

 Schmierinittel auf den Lauf einer Maschine: 

 in beiden Fallen werden Reibungen oder 

 Verzogerungen gemindert, ohne daB das 

 Auftreten einer neuen Kraft, ein ZuschnB 

 an Energie erfolgt. 



Man faBt derartige chemische Vorgange 

 unterdem Sammelnamen der kataly tischen 

 Reaktionen zusammen und definiert nach 

 Ostwald: 



Katalyse ist die Beschleunigung 

 eines langsam verlaufenden chemi- 

 schen Vorganges durch die Gegen- 

 wart eines fremden Stoffes. Dabei 

 ist im Sinne der obigen Darlegungen unter 

 einem ,, langsam verlaufenden chemischen 

 Vorgang" jede thermodynamisch mogliche 

 Reaktion zu verstehen, auch dann, wenn sie 

 sich bei Abwesenheit von Katalysatoren 

 infolge zu geringer Geschwindigkeit der 

 Wahrnehmung entzieht. 



Ueber die Mengenverhaltnisse, in denen 

 der katalysierende Stoff zugegen ist, wird 

 in der obigen Begriffsbestimmung grund- 

 satzlich nichts ausgesagt, so daB z. B. der 

 reaktionsbefordernde EinfluB vieler Lo- 

 sungsmittel im Rahmen der katalytischen 

 Erscheinungen seinen Platz finden kann. 

 Audi die Konstanz von Menge und Be- 

 schaffenlieit des Katalysators bei der Re- 

 aktion ist nach der obigen Definition fiir 

 die Katalyse nicht wesentlich; in der Tat 

 sind typisch katalytische Vorgange bekannt, 

 bei denen sekundare Veranderungen der 

 Menge des Katalysators oder seiner Be- 

 schaffenheit, z. B. Inaktivierung, beobachtet 

 werden. 



Die Einteilung der katalytischen Re- 

 aktionen bielet infolge der groBen Zahl 

 und Mannigfaltigkeit dieser Erscheinungen 

 Schwierigkciten. AJII eine in praktisclier 

 llinsicht befriedigende Einteilung miiBte man 

 die Forderung stellen, daB sie Hinweise 



