CATALYSEGénéralités

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Diagramme énergétique

Diagramme énergétique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Métaux de transition : structure

Métaux de transition : structure
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Fer carbonyle butadiène

Fer carbonyle butadiène
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Sel de Zeise

Sel de Zeise
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tous les médias


Le terme catalyse a été forgé par Berzelius en 1835 pour désigner l'ensemble des effets chimiques produits par les catalyseurs. On appelle catalyseur « toute substance qui altère la vitesse d'une réaction chimique sans apparaître dans les produits finaux » (Ostwald, 1902). La catalyse est donc une branche de la cinétique chimique qui, de façon plus générale, étudie l'influence de tous les facteurs physiques ou chimiques déterminant les vitesses de réaction.

La notion de catalyseur est intuitive et elle est passée dans le langage courant pour désigner, par exemple, une personne physique ou morale provoquant par son action ou son exemple une importante transformation politique ou sociale, dont elle n'est pas le moteur.

La définition du catalyseur s'est précisée peu à peu et s'est progressivement distinguée de celle assez voisine de l'initiateur.

Un initiateur est une substance qui produit aussi l'accélération de certains processus chimiques, mais, ce faisant, il est nécessairement détruit. Les peroxydes organiques sont, par exemple, des initiateurs de la polymérisation du styrolène liquide en polystyrènes solides (matières plastiques).

Il en est de même des inhibiteurs, improprement nommés catalyseurs négatifs, ou anticatalyseurs, qui ralentissent fortement ou même suppriment certaines réactions. Des antioxygènes tels que les alcoylphénols inhibent l'oxydation du caoutchouc par l'oxygène de l'air.

Les peroxydes initiateurs et les alcoylphénols sont consommés et chimiquement dénaturés au cours de leur action. Au contraire, un catalyseur reste identique à lui-même au cours de la catalyse et peut ainsi, en principe, être indéfiniment réutilisé. Par exemple, le platine ou le palladium divisés catalysent la combinaison des gaz hydrogène et oxygène en eau (Davy, 1817). Moyennant certaines précautions, ces catalyseurs peuvent provoquer la combinaison de quantités aussi grandes que l'on veut d'hydrogène et d'oxygène.

En pratique néanmoins, par suite de réactions parasites, le [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages




Écrit par :

  • : professeur de chimie à l'université de Lyon-I-Claude-Bernard
  • : ingénieur I.P.S.O.I., docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S., au Centre de recherche rétrospective de Marseille, président de la Société française de bibliométrie appliquée

Classification


Autres références

«  CATALYSE  » est également traité dans :

CATALYSE - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 1 525 mots

La catalyse est à la fois un moyen, auquel l'industrie chimique a constamment recours pour effectuer ses transformations de la façon la plus efficace et la plus rentable, et une « réminiscence », dans la chimie du xxie siècle, de son lointain passé alchimique. On entend par catalyse l'accélération […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-vue-d-ensemble/

CATALYSE - Catalyse homogène

  • Écrit par 
  • Igor TKATCHENKO
  •  • 5 931 mots
  •  • 9 médias

La plupart des réactions chimiques requièrent, pour avoir lieu, un apport d'énergie, l'énergie d'activation. Certaines substances sont susceptibles de diminuer cette énergie d'activation et favorisent donc la réaction ; elles interviennent par une ou plusieurs des fonctions suivantes : disposition des partenaires réactionnels dans un arrangement […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-catalyse-homogene/

ABZYMES

  • Écrit par 
  • Joël CHOPINEAU, 
  • Alain FRIBOULET, 
  • Sabine PILLE, 
  • Daniel THOMAS
  • , Universalis
  •  • 1 035 mots

Le concept d'anticorps catalytique, ou abzyme (contraction d’antibody et enzyme), fut énoncé dès les années 1940 par Linus Pauling. S’appuyant sur le fait que la réaction chimique de transformation d'une molécule en une autre passe par un état de transition, qui […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/abzymes/#i_2681

ACIDES & BASES

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER, 
  • Pierre SOUCHAY
  •  • 12 612 mots
  •  • 23 médias

Dans le chapitre « Catalyse acido-basique »  : […] Certaines réactions sont accélérées par la présence de substances étrangères (fréquemment il suffit de très faibles quantités), que l'on trouve inchangées en fin de réaction et que l'on nomme catalyseurs. Lorsqu'en solution le catalyseur est constitué par les ions H+ ou OH […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acides-et-bases/#i_2681

ANTIOXYGÈNES

  • Écrit par 
  • Robert PANICO
  •  • 2 343 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Catalyse »  : […] facilite la rupture de la liaison R—H ; par action de catalyseurs  : les peroxydes organiques, en particulier le peroxyde de benzoyle, fournissent, par décomposition thermique, des radicaux libres suffisamment réactifs pour permettre l'attaque des liaisons C—H et, par suite, favorisent l'autoxydation du composé R—H : […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antioxygenes/#i_2681

ARGILES

  • Écrit par 
  • Daniel BEAUFORT, 
  • Maurice PAGEL
  •  • 2 646 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Argiles et origine du monde vivant »  : […] L'origine de la vie pourrait se trouver dans les propriétés catalytiques des surfaces des minéraux argileux qui auraient favorisé la polymérisation de molécules organiques complexes capables de donner naissance à des structures moléculaires aussi complexes que l'ARN. Les phyllosilicates auraient alors non seulement fourni […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/argiles/#i_2681

ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

  • Écrit par 
  • Marie-Christine MAUREL
  •  • 2 764 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Des fossiles moléculaires à ARN ? »  : […] Certains virus à ARN présentent des motifs catalytiques agissant au cours de la réplication virale. Chez le virus de l'hépatite Delta, de nombreux ARN satellites de virus et des viroïdes. Ces motifs viraux, dits en « tête de marteau » ou en « épingle à cheveux » en raison de leur forme, s'auto-coupent de manière réversible […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/arn-rna/#i_2681

CATALYSEURS MÉTALLOCÈNES

  • Écrit par 
  • Roger SPITZ
  •  • 2 051 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Les métallocènes  »  : […] L'une des approches les plus productives à l'échelle du laboratoire pour contrôler l'enchaînement des unités de monomères est l'utilisation de composés organométalliques, plus précisément le développement de la catalyse par des complexes de coordination, c'est-à-dire des composés capables de s'associer avec les monomères […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyseurs-metallocenes/#i_2681

CHIMIE - Histoire

  • Écrit par 
  • Élisabeth GORDON, 
  • Jacques GUILLERME, 
  • Raymond MAUREL
  •  • 11 166 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « La chimie des interfaces »  : […] La catalyse hétérogène concerne l'étude de toutes les réactions dans lesquelles le catalyseur est à l'état solide. Elle a pris depuis les années 1950 un essor considérable et joue un rôle de première importance dans un très grand nombre de processus industriels, comme ceux du raffinage, de la pétroléochimie, des synthèses industrielles de grands […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-histoire/#i_2681

CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 10 831 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Catalyse hétérogène »  : […] Les réactants et le catalyseur se trouvent dans des phases distinctes (d'où le qualificatif « hétérogène ») : un catalyseur solide et des réactants le plus souvent en phase gazeuse. Ainsi, les molécules gazeuses diffusent jusqu'à ce qu'elles s'adsorbent (s'accrochent) à des atomes à la surface du catalyseur. On assiste alors à l'affaiblissement ou […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-la-chimie-aujourd-hui/#i_2681

CHIMIE - Chimie durable

  • Écrit par 
  • Hagop DEMIRDJIAN
  •  • 2 941 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « La catalyse : pilier de la chimie verte »  : […] La catalyse joue un rôle central dans la chimie moderne et est considérée comme le pilier de la chimie verte. En effet, elle permet de réduire la consommation d'énergie, ce qui présente un intérêt économique et environnemental, de diminuer les efforts de séparation, puisqu'elle augmente la sélectivité des réactions, et de diminuer la quantité de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-chimie-durable/#i_2681

CINÉTIQUE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Lucien SAJUS
  •  • 9 663 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Schéma réactionnel »  : […] potentiellement, dans une étape unique précédée, elle, par plusieurs étapes d'édification. Il trouve une illustration dans le mode d'action de certains catalyseurs. Dans les stades constructifs, généralement réversibles, le catalyseur K groupe successivement les réactifs pour édifier le complexe réactionnel qui, dans l'étape cinétique, se convertit […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cinetique-chimique/#i_2681

ENZYMES

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 12 672 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Les principaux mécanismes réactionnels impliqués »  : […] On est amené à distinguer cinq types de catalyse enzymatique dans lesquels la stéréochimie de la relation enzyme-substrat est cruciale, la topologie relative des groupements actifs sur l'enzyme et sur le substrat, étant essentielle. Les recherches sur la catalyse enzymatique ont bénéficié des études de cinétique, y compris des cinétiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enzymes/#i_2681

ERTL GERHARD (1936-    )

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 373 mots

: étude, par les techniques les plus modernes, de réactions chimiques d'importance industrielle, en particulier la synthèse de l'ammoniac par le procédé Haber-Bosch. Il s'attacha à élucider la catalyse hétérogène, sur des surfaces propres, bien définies, sous un vide poussé, de monocristaux de métaux et d'oxydes métalliques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gerhard-ertl/#i_2681

ESTERS

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 2 108 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Estérification des acides carboxyliques »  : […] et d'éthanol met plusieurs mois pour atteindre la limite de l'équilibre ; à 100 0C, il faut plusieurs jours. La catalyse acide permet d'accélérer la réaction : l'acide carboxylique, transformé en son acide conjugué, réagit plus rapidement avec le nucléophile alcool (réactions). En pratique, on déplace l'équilibre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/esters/#i_2681

INTERFACES

  • Écrit par 
  • Simone BOUQUET, 
  • Jean-Paul LANGERON
  •  • 8 286 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Catalyse de contact »  : […] Une application directe de l'adsorption-désorption est la catalyse. Le catalyseur est une substance qui permet de réaliser une réaction thermodynamiquement possible mais dont la cinétique est trop lente. Il y a tout d'abord adsorption des produits de la réaction, ce qui modifie leur état électronique (dissociation par exemple) et favorise leur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interfaces/#i_2681

IONS ÉCHANGEURS D'

  • Écrit par 
  • Robert ROSSET
  •  • 6 130 mots
  •  • 14 médias

Dans le chapitre « Autres applications »  : […] Les résines servent parfois de catalyseurs de réactions soit en phase gazeuse (réductions et oxydations, hydrogénation, craquage des alcènes, etc.), soit en phase liquide (estérifications, hydrolyses, hydratations, condensations, etc.). La catalyse des réactions en phase gazeuse est liée principalement à des effets de surface et à la porosité des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/echangeurs-d-ions/#i_2681

ORIGINE DE LA VIE

  • Écrit par 
  • André BRACK
  •  • 11 454 mots

Dans le chapitre « Une vie primitive autocatalytique »  : […] qui s'apparente à l'autocatalyse chimique, processus au cours duquel une molécule catalyse sa propre formation (faire plus « de soi-même par soi-même »). Julius Rebek ne garde de l'ARN que l'appariement des bases pour assurer le transfert par autocatalyse d'une information de type A-B. Günter von Kiedrowski abandonne même l'appariement des bases […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/origine-de-la-vie/#i_2681

OXALIQUE ACIDE ou ACIDE ÉTHANEDIOÏQUE

  • Écrit par 
  • Guy FOURNET
  •  • 634 mots

HOOC—COOH, 2 H2O […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/oxalique-acide-ethanedioique/#i_2681

OZONE ATMOSPHÉRIQUE

  • Écrit par 
  • Robert KANDEL
  •  • 8 298 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La destruction naturelle de l'ozone »  : […] x), essentiellement le monoxyde d'azote ou oxyde nitrique (NO) et le dioxyde d'azote (NO2). Ces oxydes agissent dans des cycles catalytiques de destruction. Chaque molécule NOx peut servir des milliers de fois dans ces cycles qui transforment deux molécules d'O3 en trois molécules O2 (fig. 1d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ozone-atmospherique/#i_2681

PHOSPHORE

  • Écrit par 
  • François MATHEY, 
  • Maurice MAURIN, 
  • Maurice SLANSKY
  •  • 9 142 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre «  Composés organophosphorés »  : […] kJ.mol—1, P=S 377 kJ.mol—1). Ce sont d'excellents coordinats des métaux de transition, très utilisés en catalyse homogène. Le complexe de Wilkinson [RhCl(PPh3)3] est le prototype des catalyseurs modernes. Comme la barrière d'inversion pyramidale du phosphore est élevée (125-146 kJ.mol—1), on peut […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phosphore/#i_2681

RIBOZYMES

  • Écrit par 
  • Joël CHOPINEAU, 
  • Alain FRIBOULET, 
  • Sabine PILLE, 
  • Daniel THOMAS
  •  • 347 mots

À l'instar des protéines enzymatiques, certaines molécules d'ARN, les ribozymes, possèdent naturellement des propriétés catalytiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ribozymes/#i_2681

SABATIER PAUL (1854-1941)

  • Écrit par 
  • Émile POULAT
  •  • 186 mots

Chimiste français né à Carcassonne et mort à Toulouse. Après des études à l'École normale supérieure de Paris, Paul Sabatier devient l'assistant de M. Berthelot et obtient son doctorat en 1880. Nommé professeur à Toulouse, il restera dans cette ville — laquelle reconnaîtra ce qu'elle lui doit en donnant le nom du chimiste à sa nouvelle université […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/paul-sabatier/#i_2681

STÉRÉOCHIMIE - Stéréochimie organique

  • Écrit par 
  • Henri B. KAGAN, 
  • Charles PRÉVOST
  •  • 14 211 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Réactif chiral réagissant sur un substrat prochiral »  : […] La catalyse asymétrique est, par nature, complexe puisqu'elle met en jeu un cycle de réaction amenant la régénération du catalyseur : il est difficile, en général, de déceler l'étape clé où l'induction asymétrique s'exerce. Cependant, dans deux types de catalyse, les progrès ont été spectaculaires […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/stereochimie-stereochimie-organique/#i_2681

SUPRAMOLÉCULAIRE (CHIMIE)

  • Écrit par 
  • Jean-Marie LEHN
  •  • 9 096 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La catalyse supramoléculaire »  : […] portant des groupes fonctionnels appropriés peuvent fixer un substrat, réagir avec lui et relâcher les produits. On pourrait parler de catalyse supramoléculaire, une catalyse au sein d'une supramolécule. L'élaboration de catalyseurs moléculaires efficaces et sélectifs peut nous éclairer sur les mécanismes mis en jeu dans les étapes élémentaires […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/supramoleculaire-chimie/#i_2681

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean-Eugène GERMAIN, Henri Jean-Marie DOU, « CATALYSE - Généralités », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/catalyse-generalites/