Catalisis

Catálisis
Objetivo:
Entender el proceso de la catálisis, así como sus diferentes tipos, que a su vez nos sirven para la industria y la vida diaria.

Introducción:
La catálisis es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador.
La catálisis es un proceso muy importante desde el punto de vistade la industria, ya que la producción de la mayoría de los productos químicos involucra catálisis. La catálisis es un campo de investigación muy importante en la ciencia aplicada e involucra a muchos otros campos provenientes de la química y la física

Metodología:
Las sustancias que reducen la velocidad de la reacción son denominados «catalizadores negativos» o «inhibidores». A su vez, lassustancias que aumentan la actividad de los catalizadores son denominados «catalizadores positivos» o «promotores», y las que desactivan la catálisis son denominados venenos catalíticos. Los catalizadores aceleran las reacciones químicas modificando el camino energético entre los reactivos y los productos. Usualmente, esto involucra a compuesto un intermediario, el cual no puede formarse sin elcatalizador. La barrera de la energía de activación necesaria para la formación de este intermediario es menor a la requerida por los reactivos para dar lugar a los productos en ausencia del catalizador.

Precursores:

En 1836 Berzelius introdujo el término de catálisis para describir las reacciones inducidas por ciertas sustancias, observadas ya por Kirchhoff, Davy y Faraday durante los primerosaños de siglo. Aunque este fenómeno ya había sido utilizado inconscientemente en muchos procesos. Así, en 1831, P. Philips patentó el uso de platino para la oxidación del dióxido de azufre. Y fue a principios del siglo XX cuando se produjeron los primeros avances en la comprensión del fenómeno y se descubrieron nuevos procesos industriales, como la síntesis de amoniaco.

Características:
Lacaracterística general de la catálisis es que la reacción catalítica tiene un menor cambio de energía libre de la etapa limitante hasta el estado de transición que la reacción no catalizada correspondiente, resultando en una mayor velocidad de reacción a la misma temperatura. Sin embargo, el origen mecánico de la catálisis es complejo.

Tipos de catálisis:

* Heterogéneo: Los catalizadoresheterogéneos son aquellos que actúan en una fase diferente que los reactivos. La mayoría de los catalizadores heterogéneos son sólidos que actúan sobre sustratos en una mezcla de reacción líquida o gaseosa. Se conocen diversos mecanismos para las reacciones en superficies, dependiendo de cómo se lleva a cabo la adsorción (Langmuir-Hinshelwood, Eley -Rideal, y Mars-van Krevelen). El área superficialtotal del sólido tiene un efecto importante en la velocidad de reacción. Cuanto menor sea el tamaño de partícula del catalizador, mayor es el área superficial para una masa dada de partículas. Los catalizadores heterogéneos suelen estar "soportados", que significa que el catalizador se encuentra disperso en un segundo material que mejora la eficacia o minimiza su costo. A veces el soporte es másque una superficie sobre la que se transmite el catalizador para aumentar el área superficial. Más a menudo, el soporte y el catalizador interactúan, afectando a la reacción catalítica.

* Homogéneo: Normalmente los catalizadores homogéneos están disueltos en un disolvente con los sustratos. Un ejemplo de catálisis homogénea implica la influencia de H+ en la esterificación de los ésteres, porejemplo, acetato de metilo a partir del ácido acético y el metanol. Para los químicos inorgánicos, la catálisis homogénea es a menudo sinónimo de catalizadores organometálicos.

* Electro catalizadores: En el contexto de la electroquímica, específicamente en la ingeniería de las pilas de combustible, que contienen varios metales los catalizadores se utilizan para mejorar las velocidades de...