§ 4. Katalyse. 87 



Die Messung der durch Katalysatoren bedingten Änderungen der 

 Geschwindigkeit des Reaktionsverlaufes geschieht nach dem von Ostwald 

 angebahnten Verfahren, daß man die Zeiten gleichen Umsatzes im Reak- 

 tionsgemisch mit und ohne Katalysator vergleicht. Diese Zeiten verhalten 

 sich umgekehrt wie die Geschwindigkeitskonstanten der katalysierten und 

 nichtkatalysierten Reaktion (1). Ostwald teilt die gegenwärtig bekannten 

 Kontaktwirkungen in vier Gruppen ein: 1. Erstarrungserscheinungen bei 

 übersättigten Lösungen durch Spuren fester Substanz, wie sie z. B. aus- 

 gezeichnet an übersättigten Salol- oder Natriumsulfatlösungen beobachtet 

 werden können (2); 2. Katalysen in homogenen Systemen; 3. Katalysen 

 in heterogenen Systemen; 4. Enzymwirkungen. Letztere sollen im nächsten 

 Paragraphen selbständige Besprechung erfahren. 



In allen Fällen wirkt der Katalysator noch in minimalen Mengen. So 

 wirkt die Schwefelsäure bei der Ätherbildung auf praktisch nicht begrenzte 

 Mengen Alkohol ein. Bei der Rohrzuckerinversion ist nach Smith (3) noch 

 eine katalytische Wirkung von 0,00000008 g Wasserstoffionen pro Kubik- 

 zentimeter bei der Anwendung saurer Salze erkennbar. Nach Mayer (4) 

 vermag noch 0,0000001 g Eisensulfat die Oxydation von Jodkalium (mit 

 Stärkelösung als Indicator für Jod) zu katalysieren. Nach Bredig wirkt 

 noch bis Vsooooo ™g kolloidales Platin auf die mehr als milHonenfa che Menge 

 H.^Og nachweisbar ein. Ostwald stellte fest, daß noch ein Hunderttausend- 

 milhonstel Gramm schweres Krystallstäubchen von Natriumthiosulfat ge- 

 nügt, um eine übersättigte Lösung dieses Salzes zum Erstarren zu bringen. 

 Nach Titoff vermag Kupfersulfat sogar noch in der Konzentration von ein 

 Milhardstel Mol im Liter die Oxydation von Natriumsulfit erhebhch zu be- 

 schleunigen. Interessant ist der Nachweis von Bredig und Weinmayr, 

 daß eine eben noch katalytisch wirksame Quecksilberhaut nur 1,5x10"'^ cm 

 dick zu sein braucht. Diese Schichtdicke entspricht der Größenordnung der 

 Molekulardurchmesser. Die Antikatalysatoren wirken nach den Erfah- 

 rungen von BiGELOW und Bredig ebenfalls noch in verschwindend kleinen 

 Mengen auf die von ihnen beeinflußten Reaktionen ein. 



Bei variierender Menge des zugesetzten Katalysators hat sich häufig 

 herausgestellt, daß die Beschleunigung der Reaktion der Konzentration 

 des Katalysators proportional läuft. So ist bei den Säuren die kata- 

 lytische Wirksamkeit mit großer Annäherung proportional der Konzen- 

 tration der Wasserstoffionen (5). Man hat daher in der Messung der 

 katalytischen Wirksamkeit ein gutes Mittel, um die Menge einer freien 

 Säure in biologischen Versuchen zu bestimmen. Nach den Feststellungen 

 von Bredig (6) ist besonders der Zerfall des Diazoessigsäureäthylesters 

 mit Wasser eine gegen Wasserstoffionen äußerst empfindliche Reaktion. 

 In seltenen Fällen (Umlagerung von Cinchonin zu Cinchotoxin) wirken 

 allerdings schwächer dissoziierte Säuren stärker katalytisch als stärker 

 dissoziierte (7). Auch die katalytische Wirkung von Basen ist sehr an- 

 genähert proportional dem Gehalte der Lösung an freien Hydroxylionen. 



1) Näheres hierüber bei Bredig, Ergebn. (1902), p. 158. — 2) Vgl. Ostwald, 

 Ztsch. physik. Chem., 22, 289 (1897). Verh. Ges. dtsch. Naturf. u. Ärzte, 73. Vers. 

 Z.Hamburg (1901), ,..185. G. Jaffe, Ztsch. physik. Chem., 42. 565 (1903). — 3) W. A. 

 Smith, Ztsch. physik. Chem., 25, 144 (1898). — 4) O. Mayer, Chem. -Ztg., 27, 662 

 (1903). — 5) Zur Kenntnis der kleinen Abweichungen von diesem Gesetze vgl. W. 

 Palmaer, Ztsch. physik. Chem., 22, 492 (1897). — 6) G. Bredig u. W. Fraenkel, 

 Ztsch. f. Elektrocheiü., //, 525 (1905). — 7) P. Rabe, Ber. Chem. Ges., 45, 1447, 

 2927 (1912). H. C. Biddle, Ebenda, p. 2832. 



