A catalyst increases the rate of both the forward and reverse reactions equally by providing an alternative reaction pathway with a lower activation energy. While a catalyst allows a system to reach equilibrium much faster, it does not change the position of the equilibrium itself. The equilibrium concentrations of reactants and products, and the value of the equilibrium constant K, remain unchanged.
The function of a catalyst can be visualized using a reaction energy profile diagram. The catalyst lowers the energy of the transition state, which is the peak of the energy barrier between reactants and products. Crucially, it lowers this barrier by the same amount for both the forward and reverse reactions. This means the activation energy for the forward reaction ([latex]E_{a,fwd}[/latex]) and the activation energy for the reverse reaction ([latex]E_{a,rev}[/latex]) are both reduced, but the difference between them, which corresponds to the overall enthalpy change of the reaction ([latex]\Delta H = E_{a,fwd} – E_{a,rev}[/latex]), is not affected.
Since the equilibrium constant K is related to the standard Gibbs free energy change ([latex]\Delta G^{circ} = -RT \ln K[/latex]), and catalysts do not alter the thermodynamics ([latex]\Delta G^{circ}[/latex], [latex]\Delta H^{circ}[/latex]) of the overall reaction, they cannot change the value of K. Their role is purely kinetic, enabling the system to achieve the thermodynamically favorable equilibrium state in a shorter amount of time. This is vital in industrial processes where reaching equilibrium quickly is economically necessary, as many thermodynamically favorable reactions are too slow to be practical without catalysis.
متاح للتحديات الجديدة مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة. تواصل معي على LinkedIn تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
نحن نبحث عن راعي جديد
هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟ > أرسل لنا رسالة <
احصل على جميع المقالات الجديدة مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<