Catálisis

Catálisis
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Esquema de la hidrogenación de un doble enlace C=C, catalizada por un metal.
La catálisis es el proceso por el cual se aumenta la velocidad de una reacción química, debido a la participación deuna sustancia llamada catalizador y las que desactivan la catálisis son denominados venenos catalíticos. Un concepto importante es que el catalizador no se modifica durante la reacción química, lo que lo diferencia de un reactivo.
En la síntesis de muchos de los productos químicos industriales más importantes hay una catálisis. El envenenamiento de los catalizadores, que generalmente es unproceso no deseado, también es utilizado en la industria química. Por ejemplo, en la reducción del etino a eteno, el catalizador paladio (Pd) es "envenenado" parcialmente con acetato de plomo (II), Pb(CH3COO)2. Sin la desactivación del catalizador, el eteno producido se reduciría posteriormente a etano.[1] [2]
Contenido [ocultar]  * 1 Generalidades * 2 Características * 3 Principios generales dela catálisis * 3.1 Mecanismo típico * 3.2 Catálisis y energética de la reacción * 3.3 Materiales catalíticos típicos * 4 Tipos de catálisis * 4.1 Catalizadores heterogéneos * 4.2 Catalizadores homogéneos * 4.3 Electrocatalizadores * 4.4 Organocatálisis * 5 Importancia de la catálisis * 5.1 Procesamiento de energía * 5.2 Productos químicos agranel * 5.3 Química fina * 5.4 Procesamiento de alimentos * 5.5 Biología * 5.6 En el medio ambiente * 6 Historia * 7 Inhibidores, venenos y promotores * 8 Diagramas de energía * 9 Véase también * 10 Referencias * 11 Enlaces externos |
[editar] Generalidades
La catálisis interviene en muchos procesos industriales. Así mismo, la mayoría de los procesos “biológicamente”significativos son catalizados. La investigación en catálisis es uno de los principales campos en ciencia aplicada e involucra muchas áreas de la química, especialmente en química organometálica y ciencia de materiales. La catálisis es importante para muchos aspectos de las ciencias ambientales, por ejemplo, el convertidor catalítico de los automóviles y la dinámica del agujero de ozono. Lasreacciones catalíticas son las preferidas en la química verde para un medioambiente amigable debido a la reducida cantidad de residuos que genera[3] en lugar de las reacciones estequiométricas en las que se consumen todos los reactivos y se forman más productos secundarios. El catalizador más común es el protón (H +). Muchos metales de transición y los complejos de los metales de transición seutilizan en la catálisis. Los catalizadores llamados enzimas son importantes en Biología.
El catalizador funciona proporcionando un camino de reacción alternativo al producto de reacción. La velocidad de la reacción aumenta a medida que esta ruta alternativa tiene una menor energía de activación que la ruta de reacción no mediada por el catalizador. La dismutación del peróxido de hidrógeno para dar aguay oxígeno es una reacción que está fuertemente afectada por los catalizadores:
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Esta reacción está favorecida, en el sentido de que los productos de reacción son más estables que el material de partida, sin embargo, la reacción no catalizada es lenta. La descomposición del peróxido de hidrógeno es de hecho tan lenta que las soluciones de peróxido de hidrógeno estándisponibles comercialmente. Tras la adición de una pequeña cantidad de dióxido de manganeso, el peróxido de hidrógeno reacciona rápidamente de acuerdo a la ecuación anterior. Este efecto se ve fácilmente por la efervescencia del oxígeno.[4] El dióxido de manganeso puede ser recuperado sin cambios, y volver a utilizarse de forma indefinida, y por lo tanto no se consume en la reacción. En consecuencia, el...