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Velocidad de reacción

1.2.5 Catalizadores

1.2.5.1 Generalidades
Energía potencial E a Reacción no Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reac-

ción, ya sea incrementándola o retardándola. Los catalizadores se ca-
catalizada
racterizan porque son necesarios en muy bajas concentraciones y porque
Reacción
E a
un catalizador puede intervenir en la reacción formando compuestos
catalizada no son consumidos o transformados al final de la reacción. En ocasiones
Cambio de intermedios, que sirven de puente para la formación de los productos,
entalpía de la reacción
pero al finalizar la reacción, la sustancia catalizadora siempre queda libre
Figura 8. El efecto de los catalizadores se e inalterada.
relaciona con un descenso en el valor de E .
a
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 descom-
posición térmica del clorato potásico (KClO ), a 500 °C. Sin embargo, si
3
se adiciona una pequeña cantidad de dióxido de manganeso, MnO , la
2
reacción ocurre a 150 °C, según la ecuación:
2KClO 2KCl 1 3O
3 2
MnO
2
La acción de un catalizador se puede sintetizar como la disminución del
valor crítico de energía, E , necesario para que la reacción ocurra. Los
EJERCICIO Realiza una consulta sobre la apli- mecanismos para lograr esta disminución varían, desde la adsorción y
a
cación de los catalizadores en la in-
por tanto, retención de los reactivos, hasta la formación de complejos
dustria y la biotecnología.
activados entre reactivos y catalizadores (figura 8).
En general, se puede decir que los catalizadores son específicos, pues
cada reacción presenta una afinidad específica para diferentes cataliza-
dores. 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:
CH —CH —OH CH —CHO 1 H
3 2 3 2
Etanol Cu Acetaldehído
2CH —CH —OH CH —CH —O—CH —CH
3 2 3 2 2 3
Etanol Al 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.

1.2.5.2 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 (figura 9).
Figura 9. Las enzimas son macromoléculas Actualmente, la aplicación de la acción enzimática de múltiples sustan-
orgánicas que catalizan reacciones en los sistemas
biológicos. cias orgánicas en la industria de alimentos, se halla muy desarrollada.
214 © Santillana

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