触媒

• 化学反応の前後でそれ自身は変化せず、反応を促進させる物質のこと。
• 反応に必要な活性化エネルギーを低下させることで、反応速度を大きくする役割を果たす。
• 反応の前後で自身の質量や化学的性質は保持され、生成物の最終的な量には影響を与えない。

解説

触媒は、特定の化学反応が起こる際に、その道筋を変えることで反応をスムーズに進める働きをします。例えば、過酸化水素水に二酸化マンガンを加えると、激しく泡を立てて酸素が発生します。このとき、二酸化マンガンは触媒として機能しており、過酸化水素の分解を助けていますが、二酸化マンガン自体は反応によって消費されることはありません。

重要な性質として、触媒の量は「反応の速さ」には関係しますが、「発生する気体の量」には影響しないという点があります。過酸化水素水の量や濃度が同じであれば、二酸化マンガンをいくら増やしても、最終的に得られる酸素の量は変わりません。ただし、触媒が多いほど過酸化水素水と触れ合う面積が増えるため、反応が完了するまでの時間は短くなります。このように、反応物の量と生成物の量は比例関係にありますが、触媒はあくまで反応を助ける媒介として機能します。