許多化學(xué)反應(yīng),當在反應(yīng)體系中加入少量其它組元時,反應(yīng)速率可以有很大改變(加速),而這些外加物本身在反應(yīng)終了時仍然存在。此類行為稱為催化作用,而此種外加物稱為催化劑。
若少量外加物雖然可以加速反應(yīng),但是在反應(yīng)以后改變了它的化學(xué)形態(tài)而消耗,則稱之為引發(fā)劑,有時人們不很妥當?shù)匾矊⑵錃w入催化劑中,這在鏈式反應(yīng)中是常見的。若少量外加物直接與反應(yīng)物或反應(yīng)的中間物作用使反應(yīng)遲級(通常在反應(yīng)后亦消耗掉)則稱之為阻化劑,有時亦稱之為負催化劑。若少量外加物只有當催化劑存在時才使反應(yīng)減緩(使催化劑的作用減弱),則稱之為毒物。阻化劑與毒物的作用有時亦統(tǒng)稱為阻化作用,或分別依次稱為初級與次級的阻化作用。如少量外加物使催化劑的作用加強,而該外加物單獨存在(即無催化劑)時不能加速反應(yīng),則稱之為助催化劑。對于固態(tài)催化劑常常分散在其它惰性固體表面上,此惰性固體稱之為載體。若催化劑系反應(yīng)的產(chǎn)物之一,則稱這類反應(yīng)為自動催化,其反應(yīng)速率曲線有極大值,產(chǎn)物的反應(yīng)動力學(xué)曲線呈S型,具有典型的自加速型式。這類例子有以高錳酸鉀作氧化還原滴定時生成錳離子的催化作用。在液相反應(yīng)中,溶劑與離子的性質(zhì)對于反應(yīng)速率也可以產(chǎn)生明顯的影響。但一般說來,溶劑與離子(尤其是溶劑)存在的量不很少,共作用的機理與一般催化劑有所不同,通常不把它們作為催化反應(yīng)來處理。
若催化反應(yīng)體系中各組元(包括催化劑在內(nèi))均處于同一相內(nèi),則稱之為均相催化。反之,稱為復(fù)相催化。真正單純氣態(tài)的均相催化反應(yīng)并不多,一般認為是氣態(tài)的均相催化反應(yīng)往往是鏈式反應(yīng)。而液態(tài)的均相催化反應(yīng)則較為普遍。