Catalizadores

Cinética. Catálisis. Reacción autocatalítica. Inhibidor

  • Enviado por: Victor
  • Idioma: castellano
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Universidad de Chile

Facultad de Ciencias Físicas 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 química , también denominada cinética de las reacciones , estudia las velocidades y mecanismos de las reacciones químicas .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 químico , 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 tendría lugar en ausencia del mismo .Además , aunque el catalizador participe en el mecanismo debe regenerarse.Un esquema simple para una reacción catalítica 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 mayoría de los casos el mecanismo catalizado tiene una menor energía 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 oxígeno, y utilizando óxido nítrico como catalizador. La reacción forma momentáneamente el compuesto intermedio dióxido de nitrógeno, que luego reacciona con el oxígeno formando óxido de azufre. Tanto al principio como al final de la reacción existe la misma cantidad de óxido nítrico.

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 oxígeno 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.

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 ahí 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 mayoría 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 específicas .