Catalizadores

Catalizadores.

Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reacción, ya sea incrementándola o retardándola. Los catalizadores se caracterizan porque son necesarios en muy bajas concentraciones y porque no son consumidos o transformados al final de la reacción. En ocasiones un catalizador puede intervenir en la reacción formando compuestos intermedios, que sirven de puente para la formación de los productos, pero al finalizar la reacción, la sustancia catalizador siempre queda libre e inalterada.

El proceso general de alteración de la velocidad a través del empleo de catalizadores, recibe el nombre de catálisis. Cuando una sustancia actúa acelerando la reacción general se denomina catalizador positivo, mien-tras que si la retarda se denomina catalizador negativo o inhibidor. Por ejemplo, el oxígeno se puede obtener en el laboratorio por descomposición térmica del clorato potásico (KClO3), a 500 °C. Sin embargo, si se adiciona una pequeña cantidad de dióxido de manganeso, MnO2, la reacción ocurre a 150 °C, según la ecuación:

  2KClO3------------2KCl +3O2

                  MnO2

La acción de un catalizador se puede sintetizar como la disminución del valor crítico de energía, Ea, necesario para que la reacción ocurra. Los mecanismos para lograr esta disminución varían, desde la absorción y por tanto, retención de los reactivos, hasta la formación de complejos activados entre reactivos y catalizadores.

En general, se puede decir que los catalizadores son específicos, pues cada reacción presenta una afinidad específica para diferentes catalizadores. Por ejemplo, si se hace reaccionar etanol en presencia de cobre se obtiene acetaldehído, mientras que, si se hace reaccionar en presencia de aluminio se obtiene éter dietílico:

Según el estado de agregación del catalizador con respecto al de los demás reactivos, los catalizadores se dividen en homogéneos y heterogé-neos. Los catalizadores homogéneos son aquellos que se encuentran en el mismo estado de agregación que los reactivos, mientras que, los cata-lizadores heterogéneos son, por lo general, sólidos finamente divididos que catalizan reacciones en medio líquido o gaseoso.

 Catalizadores biológicos.

En los organismos vivos ocurren un sinnúmero de reacciones químicas, muchas de las cuales requerirían temperaturas o concentraciones de-masiado altas para ser posibles. La manera como se logra que se lleven a término a temperatura ambiente y con concentraciones bajas es por medio de los llamados catalizadores biológicos o enzimas. Actualmente, la aplicación de la acción enzimática de múltiples sustan-cias orgánicas en la industria de alimentos, se halla muy desarrollada.

ACTIVIDAD:

Realiza una consulta sobre la aplicación de los catalizadores en la industria y la biotecnología.