본문 바로가기

Engineering/Chemical Eng.

촉매의 역할

촉매의 역할을 전이상태의 자유에너지를 낮추어 전이 상태를 불안정하게 하는겁니다. 촉매란 반응물과 상호작용하여 자유에너지가 더 낮은 다른 전이 상태를 형성해야합니다. 또 촉매는 이런 상호작용에서도 바뀌지 않아야합니다. 일단 자유에너지 장벽을 넘고나면 전이 상태는 생성물을 내놓고 촉매가 다시 다른 반응물 분자와 상호 작용할수 있도록 촉매의 상태를 되돌려놓아야합니다.

이말들은 어려운말들이구요, 일생활 예와 비교한다면,,,
서로를위해 태어났지만 그냥 내버리면 결코 결합하지 못할 내성적인 남녀같은 두 반응 분자를 상상해 봅시다. 이 남녀를 결합하도록 도와주는 방법중 하나가 이두남녀가 더 여유있고 친근한 환경에서 만날수 있도록 주선하는것일겁니다. 예를들어 남녀가 다 음악애호가라면 오페라 공연에 초대해서 관계가 발전할 환경을 조성할수 있습니다. 반응이 일어나기에 좋은 분위기를 조성하는 촉매...
즉, 쉽게말해 수소와 산소간의 반응이 일어나기에 좋은 환경을 만드는 것이 백금이라는 촉매인 것입니다.

자세하게 얘기해드리겠습니다.수소와 산소가 반응은 엄청난 자유에너지 장벽에 막혀 있는 화학반응이고, 이들은 모두 금속표면에서 크게 가속됩니다. 촉매 메커니즘의 일반적인 원리는.. 모두 재료의 표면에 있는 금속원자의 큰반응성 때문입니다. 표면에 노출된 금속원자들은 화학결합을 할수 있는 성질이 있어서 표면에 부딪힌 기체 분자와 쉽게 결합합니다. 촉매의 관점에서 보면 금속표면은 반응 분자가 쪼개지고 그조각들이 표면에서 다시 모여 생성물을 만드는 것을 돕는것입니다.