Teorije katalize objašnjavaju utjecaje katalizatora na brzinu reakcije na način da detaljno opisuju mehanizam po kojem katalizator reagira u pojedinom koraku kemijske reakcije.
Brønsted-Lowryeva teorija kiselina i lužina: Kiselina je tvar koja daje proton (protondonor) a lužina je tvar koja prima proton (protonakceptor).
Katalizatori su tvari koje ubrzavaju kemijsku reakciju i nakon reakcije ostaju nepromijenjeni. Katalizatori koji se nalaze u istoj fazi kao i reaktanti nazivaju se homogeni katalizatori (npr. enzimi u bioreakcijama). Isto tako, oni katalizatori koji su u različitoj fazi heterogeni su katalizatori (npr. metali ili oksidi u plinskim reakcijama).
Katalizatori ne mogu izazvati kemijsku reakciju niti mogu pomaknuti položaj ravnoteže. Katalizatori snižavaju energiju aktiviranja reakcije (Ea), odnosno omogućavaju većem broju molekula da prijeđu energetsku barijeru (Ea’) čime se reakcija ubrzava. Ukupna energija reakcije (Er) ostaje nepromijenjena.
Teorija sudara je teorija koja objašnjava kako se događaju kemijske reakcije i zašto se mijenja brzina reakcije. Da bi se reakcija dogodila moraju se molekule reaktanta sudariti. Samo dio sudara, uspješni sudari, uzrokuje kemijske promjene. Uspješni sudari imaju dovoljno energije (aktivacija energija) u trenutku sudara da prekinu postojeće veze i stvore nove veze, stvarajući reakcijske produkte. Povećavanje koncentracije reaktanata i povišenje temperature povećava broj sudara, odnosno dovodi do povećanja brzine reakcije.
Daltonova atomska teorija postavljena je 1803. godine i sadrži četiri postulata:
1. Atomi su realne najsitnije čestice elemenata koje mogu sudjelovati u kemijskoj reakciji.
2. Atomi jednog te istog elementa međusobno su slični i jednake mase, a atomi različitih elemenata imaju različita svojstva i različite su mase.
3. Atomi se ne mogu stvoriti niti mogu biti uništeni.
4. Kemijski spojevi nastaju spajanjem atoma dotičnih elemenata.
Dalton je također predložio da se atomi različitih elemenata prikazuju simbolima, što je kasnije zamijenjeno slovnim oznakama.
Kinetička teorija objašnjava ponašanje krutina, tekućina i plinova i njihove promjene stanja, ovisno o gibanju čestica od kojih su sastavljene.
Teorija ligandnog polja tumači utjecaj elektronske strukture centralnog iona i prirode liganda na sastav i strukturu kompleksa. Prema teoriji ligandnog polja kompleks se sastoji od centralnog metalnog kationa koji je okružen anionima ili negativnim krajem dipolnih molekula. Na taj su način elektroni centralnog metalnog iona pod utjecajem električnog polja elektrona liganda.
Teorije su logička objašnjenja ili modeli formulirani da objasne eksperimentalne podatake. Da bi se teorija utvrdila i prihvatila, moraju je eksperimentalno ispitati drugi istraživači. Teorije se obično ne mogu dokazati, jer samo jedan eksperiment koji dokazuje suprotno može odbaciti cijelu teoriju.
Teorija valentne veze jest teorija koja objašnjava oblik molekule pomoću preklapanja polupopunjenih atomskih orbitala ili polupopunjenih hibridiziranih orbitala.
Akceleratori su naprave koje služe za ubrzavanje nabivenih čestica (protona, deuterona, α-čestica). Čestice se pod utjecajem električnog polja ubrzavaju, a pomoću magnetnog polja zadržavaju unutar određenog prostora. Kad postignu dovoljno veliku brzinu (tj. dovoljno veliku energiju), usmjeravaju se na metu koju želimo bombardirati. Najpoznatije vrste akceleratora jesu ciklotron, sinhrotron, betatron.
Akceleratori su ubrzivači kemijske reakcije, odnosno katalizatori.
Generalić, Eni. "Teorije katalize." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav