Catalizadores

Páginas: 5 (1161 palabras) Publicado: 6 de septiembre de 2015
Catalizadores
Las velocidades de muchas reacciones se incrementan en forma considerable al usar catalizadores; dichas sustancias incrementan la velocidad de reacción, aunque no participan en ella. Logran que las reacciones lentas con constantes de equilibrio grandes se lleven a cabo a velocidades prácticas. Aunque los catalizadores acortan el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio, nomodifican la composición de la mezcla en el equilibrio.1 Su mecanismo de acción se basa en disminuir la energía de activación de la reacción y, cuanto menor sea la energía de activación, mayor será la velocidad de reacción, a este fenómeno se le denomina catálisis.2
Los catalizadores se clasifican como enzimática, homogéneos y heterogéneos.
Catálisis homogénea
Los catalizadores homogéneos estánpresentes en la misma fase que los reactivos. En este caso, el catalizador actúa formando con los reactivos un complejo activado distinto y menos energético que el que se forma en su ausencia. Al tener este nuevo complejo activado de menor energía, la energía de activación disminuye y la reacción se hace más rápida.2

Puede ser en fase gaseosa o en fase líquida, pero en cualquier caso es poco utilizadaa nivel industrial, sin embargo adquieren gran importancia en los estudios de los problemas medioambientales de la atmósfera. Por ejemplo, la reacción de destrucción del ozono (gas) es catalizada por la presencia de átomos de cloro o flúor (también gaseosos) procedentes fundamentalmente de los CFC (sustancias utilizadas en los propelentes de aerosoles y en los aparatos de refrigeración).3

Lacatálisis homogénea por complejos mononucleares de metales de transición ha tenido un impulso industrial importante en los últimos 20 años debido a que al emplear estos procesos es posible obtener altos rendimientos, así como productos de alta pureza. Algunos de los procesos más importantes en su aplicación industrial que utilizan complejos organometálicos son:
1) Proceso oxo o reppe de carbonilaciónde olefinas: ácido acético.
2) Polimerización de olefinas: polietileno
3) Adición de olefinas: polibutadieno
4) Oxidación de olefinas: óxido de propileno
5) Oxidación de alcanos y arenos: ácido tereftálico, adípico
6) Polimerización-condensación: fibra de poliéster.

Uno de los inconvenientes de la catálisis homogénea es la dificultad de separar el catalizador del medio reaccionante, lo quepresenta un mayor costo que el de los procesos heterogéneos convencionales.4

Catálisis heterogénea
La catálisis heterogénea es aquella en la que el catalizador se halla en una fase distinta, generalmente en estado sólido. Por ejemplo, el platino metálico o el pentaóxido de divanadio, V2O5, actúan como catalizadores.2

Se utiliza mucho en procesos industriales y su mecanismo más común está basado en laadsorción de las moléculas reaccionantes (generalmente gases) en la superficie del catalizador (generalmente sólido). Algunos ejemplos son: La síntesis del amoniaco por el método de Haber y la oxidación del dióxido de azufre con la ayuda de platino o del dióxido de vanadio.3

En la catálisis heterogénea, los productos son fácilmente separados del catalizador heterogéneo, que es mucho más estable yse degrada mucho más lento que un catalizador homogéneo. El catalizador heterogéneo, sin embargo, tiene sus desventajas, en términos de mecanismos de reacción enigmáticos.
El catalizador heterogéneo es normalmente apoyado por un segundo material que actúa ya sea para mejorar la eficacia o para reducir al mínimo el costo. Este apoyo o soporte, a menudo interactúa con el catalizador heterogéneo paraafectar la reacción catalítica. Hay muchos tipos de soportes especiales, como el dióxido de silicio, dióxido de titanio, carbonato de calcio, y sulfato de bario, por nombrar algunos.6

La separación más simple y completa del catalizador del producto provoca que la catálisis heterogénea sea más atractiva económicamente. Uno de los inconvenientes que presenta los catalizadores heterogéneos es la...
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