Catalizadores

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias FÃ−sicas y Matemáticas
Departamento Quimica
“Tarea numero uno
Catalizadores”
Nombre de Alumno: Mijael Maldavsky
Nombre Profesor:
Roberto Acevedo
Curso: QI32a
Fecha:21/Agosto/1998
La cinética quÃ−mica , también denominada cinética de las reacciones , estudia las velocidades y
mecanismos de las reacciones quÃ−micas .Un sistema reactivo no esta en equilibrio , por lo que la cinética
de las reacciones no se considera como parte de la termodinámica, pero es una rama de la cinética .
Un CATALIZADOR es una sustancia que aumenta la velocidad de reacción y puede ser recobrado ,sin
cambio quÃ−mico , al de la reacción .La velocidad de la reacción depende de las constantes cinéticas en
las etapas elementales que componen el mecanismo de reacción .Un catalizador suministra un mecanismo
alternativo mas rápido que el que tendrÃ−a lugar en ausencia del mismo .Además , aunque el catalizador
participe en el mecanismo debe regenerarse.Un esquema simple para una reacción catalÃ−tica es
R1 + C I + P1 (*)
I + R2 P2 + C
Donde C es el catalizador ,R1 y R2 son los reactivos ,P1 y P2 productos e I es un intermedio.El catalizador se
consume para formar un intermedio que a su vez reacciona para regenerar el catalizador y dar productos .El
mecanismo (*) es mas rápido que el mecanismo en ausencia de C.En la mayorÃ−a de los casos el
mecanismo catalizado tiene una menor energÃ−a de activación que el correspondiente mecanismo no
catalizado.
En la catálisis homogénea la reacción catolizada se produce en una sola fase. Un ejemplo de catálisis
homogénea es la formación de trióxido de azufre haciendo reaccionar dióxido de azufre con oxÃ−geno,
y utilizando óxido nÃ−trico como catalizador. La reacción forma momentáneamente el compuesto
intermedio dióxido de nitrógeno, que luego reacciona con el oxÃ−geno formando óxido de azufre. Tanto
al principio como al final de la reacción existe la misma cantidad de óxido nÃ−trico.
En la catálisis heterogénea la reacción se produce en la interface entre dos fases. Un ejemplo de
catalizador heterogéneo es el platino finamente dividido que cataliza la reacción de monóxido de
carbono con oxÃ−geno para formar dióxido de carbono. Esta reacción se utiliza en catalizadores acoplados
a los automóviles para eliminar el monóxido de carbono de los gases de escape.
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La constante de equilibrio para la reacción global R1 + R2 P1 + P2 viene dada por y por consiguiente es
independiente del mecanismo de la reacción .De ahÃ− que un catalizador no puede alterar la constante de
equilibrio de una reaccion .De modo que un catalizador para una reacción directa también lo debe ser para
una reacción inversa.
Aunque un catalizador no puede alterar la constante de equilibrio , un catalizador homogéneo puede
cambiar la composición de equilibrio en función de las fracciones molares .Puesto que un catalizador esta
presente en pequeñas cantidades ,su efecto en la composición de equilibrio es escasa .
Muchas reacciones en disoluciones están catalizadas por ácidos o bases o por ambos .
Una reacción autocatalitica es aquella en la que un producto acelera la reacción .
Un inhibidor (o catalizador negativo) es una sustancia que disminuye la velocidad de una reacción cuando
se ánade en pequeñas cantidades. Los inhibidores pueden destruir un catalizador presente en un sistema o
pueden reaccionar con intermedios de reacción en una reacción en cadena. Los compuestos de plomo
reducen la capacidad del platino para actuar como catalizador; por tanto, un automóvil equipado con un
catalizador para controlar la emisión de gases necesita gasolina sin plomo
La mayorÃ−a de las reacciones industriales se producen en presencia de catalizadores sólidos .
Un área importante en la investigación actual es la catálisis de enzimas. Las enzimas naturales se han
utilizado durante mucho tiempo en las industrias, pero en la actualidad sólo se dispone de menos de 20
enzimas en cantidades industriales. Los biotecnólogos buscan formas de ampliar estos recursos y de
desarrollar enzimas semisintéticas para tareas muy especÃ−ficas .
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