Identifier un catalyseur dans un mécanisme réactionnel

Un catalyseur est une espèce chimique qui augmente la vitesse de réaction dans le milieu réactionnel où il est introduit. Le catalyseur interagit toujours avec les réactifs, mais il est intégralement reformé au cours de la transformation : il n’apparaît donc pas dans l’équation de réaction. Enfin, il permet parfois d’orienter l’évolution d’un système vers une transformation voulue, lorsque plusieurs transformations concurrentes peuvent avoir lieu : il est alors "sélectif".

L’action d’un catalyseur à l’échelle microscopique modifie le mécanisme réactionnel. Il permet de remplacer une étape lente du mécanisme réactionnel initial par une ou plusieurs étapes élémentaires beaucoup plus rapides. Des actes élémentaires supplémentaires apparaissent donc, au cours desquels le catalyseur est consommé, puis régénéré. Cela explique qu'à l’échelle macroscopique, il n'apparaisse pas dans l’équation de la réaction.

Dans le cas de la chloration de l’acide éthanoïque en chlorure d’éthanoyle, le DMF (N,N-diméthylformamide, de formule brute `"H"-"C(O)"-"N(CH"_3)_2`) peut être utilisé comme catalyseur. Le mécanisme réactionnel devient alors le suivant, où l'on constate que le catalyseur est bien consommé lors d'un acte élémentaire (le premier dans ce cas précis) et régénéré lors d'un acte élémentaire ultérieur (en l'occurrence, le dernier).