Jabarkan Energetika reaksi dari Katalisis

Katalis akan membuka jalur yang berbeda dari reaksi tanpa katalis. Jalur ini memiliki energi aktivasi yang lebih rendah. Akibatnya, lebih banyak tumbukan molekul memiliki energi yang dibutuhkan untuk mencapai keadaan transisi. Oleh karena itu, katalis dapat mengaktifkan reaksi yang seharusnya diblokir atau diperlambat oleh penghalang kinetik. Katalis dapat meningkatkan laju reaksi atau selektivitas, atau mengaktifkan reaksi pada suhu yang lebih rendah. Efek ini dapat diilustrasikan dengan diagram profil energi.

Dalam reaksi elementer yang dikatalisis, katalis tidak akan mengubah luas suatu reaksi: mereka tidak berpengaruh pada kesetimbangan kimia dari suatu reaksi. Rasio laju reaksi maju dan mundur tidak akan terpengaruh (lihat pula termodinamika). Hukum termodinamika kedua menjelaskan mengapa katalis tidak mengubah kesetimbangan kimia suatu reaksi. Anggap bahwa ada sebuah katalis yang menggeser kesetimbangan. Memperkenalkan katalis ke sistem akan menghasilkan sebuah reaksi untuk pindah ke kesetimbangan baru, menghasilkan energi. Produksi energi adalah hasil yang diperlukan karena reaksi hanya bersifat spontan hanya jika energi bebas Gibbs dihasilkan, dan jika tidak ada penghalang energi, maka katalis tidak diperlukan. Kemudian, menghilangkan katalis juga akan menghasilkan reaksi, menghasilkan energi; yaitu penambahan dan proses kebalikannya, penghilangan, keduanya akan menghasilkan energi. Jadi, katalis yang dapat mengubah kesetimbangan adalah mesin gerak abadi, yang bertentangan dengan hukum termodinamika. Dengan demikian, katalis tidak mengubah konstanta kesetimbangan. (Akan tetapi, katalis dapat mengubah konsentrasi kesetimbangan dengan mereaksikannya pada langkah berikutnya. Katalis tersebut kemudian dikonsumsi selama reaksi berlangsung, sehingga ia juga merupakan reaktan. Ilustrasinya adalah hidrolisis ester yang dikatalisis oleh basa, di mana asam karboksilat yang dihasilkan akan segera bereaksi dengan katalis basa sehingga kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah hidrolisis.)

Katalis akan menstabilkan keadaan transisi lebih dari ia menstabilkan bahan awal. Ia akan mengurangi penghalang kinetik dengan mengurangi perbedaan energi antara bahan awal dan keadaan transisi. Ia tidak mengubah perbedaan energi antara bahan awal dan produk (penghalang termodinamika), atau energi yang tersedia (ini disediakan oleh lingkungan sebagai panas atau cahaya).