안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 촉매는 반응이 진행되는 경로를 바꿔서 더 빠르게 만들지만, 반응 전후의 에너지에는 영향을 미치지,않기 때문에 평형 자체는 변하지 않는 것입니다.
반응 속도가 빨라지는 이유는 활성화 에너지와 관련이 있는데요 어떤 화학 반응이 일어나려면 반응물은 일종의 에너지 장벽을 넘어야 하는데, 이 장벽이 바로 활성화 에너지입니다. 촉매는 반응물과 일시적으로 결합하거나 중간체를 형성하여 더 낮은 에너지 장벽을 가진 새로운 반응 경로를 제공합니다. 결과적으로 더 많은 분자가 같은 시간 안에 장벽을 넘을 수 있게 되어 반응 속도가 증가하는데요, 이때 중요한 점은 촉매는 반응 도중에만 관여하고,반응이 끝나면 다시 반응 전의 상태로 돌아온다는 것입니다. 즉 촉매는 반응물의 결합을 약화시키거나 특정 방향으로 정렬시켜서, 결합이 끊어지고 새로 형성되는 과정을 더 쉽게 만들어 주는데요, 생체 촉매에 해당하는 효소를 예로 들어보자면 기질을 정확한 위치에 고정시켜 반응 확률을 극적으로 높이는 방식으로 작용합니다.
평형 상태는 단순히 속도가 멈춘 상태가 아니라, 정반응과 역반응의 속도가 같아진 상태아데요, 이 평형의 위치는 반응 전후의 자유 에너지 차이에 의해 결정됩니다. 또한 촉매는 정반응의 활성화 에너지만 낮추는 것이 아니라, 역반응의 활성화 에너지도 똑같이 낮추기 때문에 결과적으로는 평형에 도달하는 속도만 빨라지는 것이지 어느 쪽으로 더 치우치는가는 바뀌지 않습니다. 감사합니다.