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Efecto de los catalizadores
¿Qué ocurre si se agrega un catalizador a un sistema químico en equilibrio? Como
se muestra en la figura 15.16 ¥, uncatalizador reduce la barrera de energía de activación
entre reactivos y productos. La energía de activación de la reacción directa se
reduce en la misma medida quela de la reacción inversa. El catalizador aumenta la
rapidez de las reacciones directa e inversa. En consecuencia, un catalizador aumenta
la rapidez conla que se alcanza el equilibrio, pero no modifica la composición de la mezcla
de equilibrio. La presencia de un catalizador no influye en el valor de laconstante de
equilibrio de una reacción.
La rapidez con la que una reacción se aproxima al equilibrio es una importante
consideración práctica. Por ejemplo,considérese de nuevo la síntesis de amoniaco a
partir de N2 y H2. Al proyectar un proceso de síntesis de amoniaco, Haber tuvo que
tratar con una rápidadisminución de la constante de equilibrio al aumentar la temperatura,
como se muestra en la tabla 15.2. Atemperaturas suficientemente elevadas
para alcanzaruna velocidad de reacción satisfactoria, la cantidad de amoniaco que
se formaba era demasiado pequeña. La solución a este dilema fue descubrir un catalizadorcapaz de producir una aproximación razonablemente rápida al equilibrio
a una temperatura lo bastante baja, de modo que la constante de equilibrioconservase
un valor razonablemente grande. El descubrimiento de un catalizador idóneo
se convirtió, por tanto, en el foco de los esfuerzos de investigación de Haber.