Catalizadores

 

 Certamente você Já ouviu falar que os carros possuem um aparelho chamado catalisador, usado para diminuir a emissão de gases potencialmente poluentes. Um catalisador é uma substância ou material que atua numa reação ou processo químico, alterando sua velocidade seja positiva ou negativamente.

Se forem misturadas apenas as substâncias H2 e O2, não haverá reação de formação de água. Entretanto, se for introduzida uma grade de platina no sistema, a reação se tornará praticamente instantânea, sem que a grade sofra qualquer alteração.

Nesse proceso, dizemos que a platina é um catalisador, ou seja, uma substância que apresenta a propriedade de aumentar a velocidade da reação, sem que seja consumida no processo.

O mecanismo geral da catálise

Os químicos chamam de catálise  ao fenômeno do qual participa um catalisador. Na catálise, o aumento da velocidade é explicado pelo fato de o catalisador gerar um caminho alternativo para que a reação ocorra com menor consumo de energia. Em outras palavras, o catalisador torna a reação mais fácil. Lembrando que a energia de ativação é um obstáculo para a ocorrência da reação, fica evidente o principal papel do catalisador: ele facilita a reação porque diminui a energia de ativação.

Tipos de catálise: homogênea e heterogênea

Dependendo do número de fases presentes, as catálises classificam-se em:

Catálise homogênea
O catalisador e os reagentes formam um sistema homogêneo, ou seja, constituem uma única fase. É o caso, por exemplo, do que ocorre no processo:

Catálise heterogênea
O catalisador e os reagentes formam um sistema com várias fases. Nesses processos geralmente o catalisador é sólido.

 

Fonte:http://www.infoescola.com/quimica/catalisadores/

Como Atuam as Substâncias Catalisadoras?

 

Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração, isto é, não são consumidas durante a reação.

Para entendermos como atuam os catalisadores, precisamos nos lembrar do que foi explicado no texto “Energia de ativação”. Conforme mostrado lá, para que uma reação química se inicie, é necessário que os reagentes tenham ou recebam certa quantidade de energia mínima, que é denominada de energia de ativação.

Com essa energia mínima, os reagentes conseguem atingir o complexo ativado, que é um estado intermediário (estado de transição) que se forma entre os reagentes e os produtos, em cuja estrutura existem as ligações anteriores enfraquecidas e a formação de novas ligações (presentes nos produtos).

Por exemplo, considere a reação genérica abaixo:

 Observe que a energia de ativação necessária para atingir o complexo ativado se torna uma espécie de obstáculo que precisa ser ultrapassado para que a reação ocorra. Isso significa que quanto maior for a energia de ativação de uma reação, maior será o obstáculo a ser vencido e menor será a velocidade da reação.

O contrário também é verdadeiro, se a energia de ativação for menor, a reação será mais rápida. É exatamente isso que os catalisadores fazem, eles criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de forma mais rápida.

Para conseguir abaixar a energia de ativação, o catalisador age mudando o mecanismo da reação, por se combinar com os reagentes num sistema que pode ser monofásico (catálise homogênea) ou polifásico (catálise heterogênea).

Mas, de forma genérica, podemos dizer que essa combinação entre o reagente e o catalisador forma um composto intermediário que depois se transforma, originando o produto e o catalisador. Observe como isso pode ser representado:

Veja que o catalisador é regenerado ao final da reação, não sendo consumido por ela.

Um fato importante é que o catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, isso significa que ele diminui a energia de ativação de ambas.

Fonte:http://www.brasilescola.com/quimica/como-atuam-as-substancias-catalisadoras.htm