2. Begriffe und Definitionen in der heterogenen Katalyse

Der Begriff „Katalyse“ und die Geschichte seiner Entstehung sind im vorangegangenen Kapitel beleuchtet worden. Wenn man sich eingehend mit der Katalyse beschäftigen will, muss man sich auch über die weiteren allgemein gebräuchlichen Begriffe und Definitionen zur qualitativen und quantitativen Beschreibung und Bewertung von katalytischen Reaktionen im Klaren sein. Definitionsgemäß können alle Stoffe als Katalysatoren fungieren, die unabhängig von ihrem Aggregatzustand schon in geringsten Mengen die Geschwindigkeit einer thermodynamisch möglichen chemischen Reaktion verändern, ohne im Endprodukt zu erscheinen und selbst dabei irgendeine Veränderung zu erfahren. Da ein Katalysator die Lage eines chemischen Gleichgewichtes nicht zu ändern vermag, wird im Gleichgewicht nach dem Prinzip der mikroskopischen Reversibilität sowohl die Hin- als auch die Rückreaktion durch den Katalysator gleichmäßig beschleunigt bzw. verzögert. Demzufolge unterscheidet man zwischen der positiven Katalyse, wenn der Katalysator die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, und der negativen Katalyse für den Fall der Reaktionshemmung durch den Katalysator, den man dann als Inhibitor bezeichnet. Ein Sonderfall der positiven Katalyse stellt die Autokatalyse dar, bei der eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit nach einem langsamen Reaktionsstart aufgrund der katalytischen Wirkung eines der gebildeten Produkte erfolgt. Die weiteren Ausführungen werden sich im Wesentlichen auf die positive Katalyse beschränken.