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Funktionsweise von Katalysatoren

Von der „bloßen Gegenwart“

zur Reaktion mit dem Edukt

Jöns Jakob Berzelius
1779-1848

Wilhelm Ostwald
1853-1932

„Verborgene Kraft“

Berzelius, führte im Jahr 1835 das Wort Katalysator in die Chemie ein. Er vertrat die Meinung, dass Katalysatoren eine „verborgene Kraft“ besitzen und dass ihre „bloße Gegenwart chemische Thätigkeiten hervorruft, die ohne sie nicht stattfinden“.

Zwischenprodukt

 Ostwald widersprach Berzelius. Er nahm an, dass der Katalysator mit dem Edukt zu einem Zwischenprodukt reagiert, aus dem er im Verlauf der Produktbildung wieder freigesetzt wird. Der Katalysator beschleunigt die Gesamtreaktion, „ohne im Endprodukt zu erscheinen.“

Geschichtliches zur Katalyse

Das Wort Katalysator wurde von J.J. Berzellius im Jahr 1835 in die Chemie eingeführt. Nach seiner Auffassung besitzen die Katalysatoren eine „verborgene Kraft“; ihre „bloße Gegenwart“ ruft „chemische Tätigkeiten hervor, die ohne sie nicht stattfinden“.

Dem widersprach W. Ostwald am Anfang des 20. Jahrhunderts, indem er auf die Beteiligung des Katalysators an der Reaktion einging. Danach ist „Katalyse die Beschleunigung eines langsam verlaufenden Vorgangs durch die Gegenwart eines fremden Stoffes (des Katalysators)“, der mit dem Edukt Zwischenverbindungen eingehen kann; der Katalysator erhöht die Geschwindigkeit einer Reaktion „ohne im Endprodukt zu erscheinen“. Ostwald entwickelte im Jahr 1902 einen Platin-Rhodium-Katalysator, an dem Ammoniak NH3 mit Luftsauerstoff zu Stickstoffmonooxid NO oxidiert wird; heute noch ist dies der wichtigste Schritt bei der technischen Salpetersäureherstellung.

Die Entdeckung billiger Katalysatoren für die Ammoniaksynthese in den Jahren 1909 bis 1913 durch F. Haber und A. Mittasch war ein Meilenstein in der Einbeziehung der Katalyse in die chemische Technik. Die Entwicklung in den letzten Jahrzehnten ist rasant. Heute werden sogar in technischen Anlagen kleinen Ausmaßes, z.B. bei PKW, gewisse Reaktionen mit Hilfe von Katalysatoren beschleunigt.

Aus STOFF FORMEL UMWELT, Sek. II, M. W. Tausch, M. v. Wachtendonk (Hrsg.) C.C. Buchner, Bamberg 1996