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Le terme « catalyse » désigne un processus qui vise à modifier la cinétique chimique en abaissant la barrière énergétique à franchir. L'objectif de la catalyse est d'augmenter la vitesse à laquelle se produit une réaction chimique ou, parfois, de privilégier une réaction plutôt qu'une autre.
Catalyse homogène, catalyse hétérogène et catalyse enzymatique
La catalyse est qualifiée d'« homogène » lorsque les réactifs et le catalyseur se trouvent dans la même phase. C'est souvent le cas en chimie organique, avec des réactifs en solution.
Lors de la catalyse hétérogène en revanche, les réactifs et le catalyseur sont dans des phases différentes. Généralement, le catalyseur est sous forme solidesolide et les réactifs sous forme gazeuse ou liquideliquide.
La catalyse dite « enzymatiqueenzymatique » fait en quelque sorte le lien entre les deux. Elle peut être considérée comme homogène au niveau macroscopique mais, à l'échelle moléculaire, les réactions de catalyse se font à la surface des enzymesenzymes, comme dans le cas de la catalyse hétérogène.
L’utilisation de la levure boulangère pour la fabrication du pain est un exemple de catalyse dans la vie quotidienne. © Chmee2, Wikipédia, CC by 3.0
Catalyse industrielle
De nombreux procédés industriels deviennent plus rentables grâce à des procédés catalytiques. La catalyse permet en effet d'obtenir de meilleurs rendements, de réduire le nombre d'étapes d'un processus et, ainsi, de gagner du temps et de l'énergieénergie.
Dans le domaine de la synthèse chimique, celle de l'ammoniacammoniac (NH3), réalisée à partir d'hydrogènehydrogène (H2) et d'azoteazote (N2), en est un bon exemple. Cette réaction profite d'une catalyse par le ferfer. La catalyse sert également au raffinageraffinage du pétrolepétrole ou à la réduction des oxydes d'azoteoxydes d'azote dans les pots catalytiques.
Réactions catalytiques : la catalyse en biochimie
La majorité des réactions biologiques sont des réactions catalytiques. La catalyse est, dans ce cas, menée par des enzymes qui accélèrent les processus biochimiques tels que le métabolismemétabolisme digestif, la reproduction, la transcriptiontranscription de l'information génétiquegénétique, etc.
