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개요

보통 반응속도를 촉진시킨다.

촉매작용이라는 용어는 18세기말과 19세기초에 화학자들이 관찰한 특이한 현상을 설명하기 위해 1835년에 스웨덴의 과학자 이왼스 야코프 베르셀리우스가 최초로 사용했으나 촉매작용의 예는 훨씬 이전부터 알려져왔다. 포도주를 발효시켜 초산(acetic acid)을 만들고 지방과 염기로부터 비누를 제조하는 고대의 기술은 모두 촉매반응을 이용한 것이다.

촉매반응에서 촉매는 일반적으로 반응물과 화학결합을 하지만 결국에는 재생되어 촉매의 양은 변하지 않는다.

촉매는 소모되지 않기 때문에 각 촉매 분자는 수많은 반응물의 분자를 변환시킨다. 활성촉매 1분자가 분당 수백만에 이르는 분자를 변환시킬 수 있다. 주어진 물질이나 물질의 결합체가 다른 생성물을 만들어내는 2가지 이상의 동시반응을 할 때 어느 한 반응만을 선택적으로 가속화시키는 촉매를 사용함으로써 생성물의 분포를 조절할 수 있다. 여러 가지 반응 중 특정 반응만 일어나게 할 수 있는 촉매의 선택성 때문에 촉매작용은 중요하게 이용된다.

역반응은 정반응의 메커니즘을 구성하는 각 단계의 반대방향으로 일어나기 때문에 주어진 반응에 쓰이는 촉매는 두 반응의 속도를 똑같이 증가시키므로 촉매는 화학반응의 평형위치에 영향을 미치지 않으며, 단지 평형에 도달하는 속도에만 영향을 미친다. 이와 같은 일반성에 벗어나는 반응으로는 생성물 중에 하나가 반응에서 촉매 역할을 하는 반응이다.

이런 반응을 자체 촉매반응이라 한다.

한편 외부 물질을 첨가하여 화학반응의 속도를 감소시키는 경우가 있는데 이러한 물질을 억제제라고 하고 반응속도가 감소되는 현상을 억제 또는 지연이라고 하며, 때로는 역촉매라고도 한다. 어떤 경우에는 억제제의 농도가 반응물의 농도보다 훨씬 낮다.

반응속도가 감소되는 이유는 ① 반응물과 억제제 사이에 착물(錯物)이 형성되어 반응물의 농도 감소, ② 촉매와 억제제 사이에 착물이 형성되어 활성 촉매의 농도 감소(촉매독), ③ 억제제에 의해 연쇄 운반체가 파괴되면서 연쇄반응이 종결되기 때문이다.