无机化学/催化
催化是指某些物质能够快速提高化学反应速率的能力。由于历史原因，该学科通常分为两个子类别；均相（homo = 相同，geneous = 相）和多相（hetero = 不同）。均相催化涉及与它们加速的化学反应处于同一相的催化剂。这些反应通常处于液相，包括所有生物的酶。虽然大多数均相催化处于液相，但也存在气相和固相均相催化反应。多相催化剂具有处于不同相的催化剂。这种类型的催化负责每年生产的大多数“大宗”化学品，这些化学品用于制造我们周围所有理所当然的事物，例如塑料，并且还被广泛用于将石油提炼成汽油。本章重点介绍多相催化，特别是它们如何以及为何起作用。
催化，实际上是所有化学的关键概念是热力学与动力学之间的张力。热力学告诉你某事是否会发生，而动力学告诉你某事会发生的速度。这种张力在您周围的世界中无处不在，例如热力学表示订婚戒指上的钻石应该变成石墨，石墨是碳更稳定的同素异形体，但动力学表明，在它发生之前，您需要等待很长时间！催化通过为“应该”发生的化学反应提供一种“实际”发生的方式来起作用。
思考化学反应发生的标准方式是想象一个分子的能量用 z 坐标表示，而反应在 x-y 平面中“进行”。如果这听起来令人困惑，只需将能量想象成像山脉等陆地特征相对于其位置的高度一样。在这个景观中的分子将是一个你不能向下走而不用先向上走的地方，就像一个陨石坑湖。即使在全球范围内，陨石坑湖应该流到海里，但它周围的局部条件意味着它必须先向上游，我们可以推断它不会经常发生。这个类比有助于可视化化学反应中发生的情况：当原子以一种方式结合在一起时，它们所涉及的原子处于一个能量“湖”中，无法改变，但如果条件合适，例如温度或光子，它们能够克服能量势垒并流入另一个能量“湖”，其中原子以另一种方式结合在一起。这个能量势垒被称为活化能。在我们的类比中，想象一下从一个湖钻一个洞到另一个湖，因为水不需要“向上和越过”，它可以轻松地流到另一个位置。这正是催化剂所做的，它不会改变系统的总能量或系统最终将到达的位置（热力学决定了这一点），它只是为系统提供了一种更容易到达那里的方法，因此加速了它（提高了速率）。这个类比描绘了一幅画面，有助于您记住催化剂的教科书定义：一种通过降低反应路径的活化能来提高热力学平衡获得速率的物质。
这就是催化剂的作用，但它并没有告诉我们它是如何起作用的。它只对确定您是否观察到催化作用有用，多相催化剂的作用机理要微妙得多。
根据表面吸收理论，多相催化有五个阶段
| 阶段 1：反应物向表面的扩散 反应物向表面扩散的速率将受其本体浓度和边界层厚度的影响。 |
| 阶段 2：反应物的吸附 当反应物吸附到催化剂表面时，会形成键。 |
原子或分子粘附在表面的能力被称为“粘附系数”。这只是最终粘附在表面的分子比例或百分比。
| 阶段 3：反应 表面上的原子和分子之间形成键 |
| 阶段 4：产物的解吸 当产物从表面解吸时，键会断裂。 |
| 阶段 5：产物从表面的扩散 然后产物从催化剂表面解吸。 |
在接触法中，五氧化二钒 [V]（V2O2）是固体，而反应物 SO2 和 O2 是气体。
| Fe (s) | ||
| N2 (g) + 3H2 (g) | ⇔ | 2NH3 (g) |
| V2O5 (s) | ||
| 2SO2 (g) + O2 (g) | ⇔ | 2SO3 (g) |
更详细的方法
2V2O5(s) + 2SO2(g)⇔ 2SO3(g) + 2V2O4(s)
2V2O4(s) + O2 (g) ⇔ 2V2O5 (s)
因此： 2SO2(g) + O2(g)⇔ 2SO3(g)