Daļēji karamelizētscukura gabaliņš (kreisajā pusē) un cukura autokatalīze, kur degšanā radušiespelni darbojas kā katalizators (labajā pusē)
Katalīze (sengrieķu:κατάλυσις,katálusis — ‘sagraušana’)[1] ir process, kas paātrina vai palēnina kāduķīmisku reakciju katalizatora ietekmē. Katalizators pats šajā reakcijā ķīmiski nemainās un paliek sākotnējā daudzumā.[1] Katalizatorus, kas palēnina ķīmisko reakciju, sauc parinhibitoriem. Katalizators samazina reakcijas aktivācijas enerģiju (piemēram, reakcija var notikt zemākā temperatūrā, nekā bez katalizatora), bet nemainatermodinamiku, proti, reakcijas siltumefekts ar katalizatoru būs tāds pats, kā bez katalizatora. (siltumefekts laika vienībā var atšķirties, jo reakcijas ātrums mainās).
Parasti apskata katalīzi reakcijām, kas notiek šķidrā vai gāzveida fāzē. Ja katalizators ir tādā pašāagregātstāvoklī kā reaģējošās vielas, tad tā ir homogēnā katalīze. Ja katalizators ir citā agregātstāvoklī kā reaģējošās vielas, tad tā ir heterogēnā katalīze. Ja viens vai vairāki reakcijas produkti darbojas kā katalizators, tad tā ir autokatalīze.
Heterogēnie katalizatori parasti ircietas vielas, uz kuru virsmasadsorbējas reaģējošās vielas. Tas pavājina reaģējošo vielumolekulu iekšējās saites un samazina reakcijasaktivācijas enerģiju. Saites starp reakcijas produktiem un substrātu (katalizatoru) ir vājākas, tāpēc tie desorbējas. Katalizatora aktivitāte šajā gadījumā ir atkarīga arī no tā virsmas laukuma, smalkāk disperģēts tāda paša sastāva katalizators būs aktīvāks. Katalizatorus (metālus vaioksīdus) parasti uznes uz porainiem materiāliem ar lielu virsmu, jo katalizatori mēdz būt dārgi (piemēram,sudrabs,platīns).
Vielas, kas samazina katalizatora efektivitāti (adsorbējoties uz virsmas labāk kā reakcijas izejvielas un nosedzot virsmu) sauc par katalizatoru indēm. Tādi bieži vien irsēra savienojumi.
Homogēnajā katalīzē katalizatori ir tādā pašā agregātstāvoklī kā reaģējošās vielas. Katalizators te ir molekula, ap kuru koordinējas reaģējošās vielas, tās reaģē ar katalizatoru, veidojot nestabilu starpproduktu, kas sadalās veidojot sākotnējo katalizatoru un reakcijas produktus.
Rūpniecībā homogēnajai katalīzei ir mazāka nozīme kā heterogēnajai katalīzei. Homogēnie katalizatori ir stipra skābeesterificēšanas reakcijām (parasti sērskābe), vai hlorabrīvie radikāļi, kas noārdaozona slāni. Homogēnos inhibitorus lieto plašāk, galvenokārt kā vielas, ko pievieno šķidrumiem, lai samazinātu cauruļukoroziju (apkures un dzesēšanas sistēmās).
