Cat√°lisis

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Cat√°lisis
¬ęCatalizador¬Ľ redirige aqu√≠. Para otras acepciones, v√©ase Catalizador (desambiguaci√≥n).
Esquema de la hidrogenación de un doble enlace C=C, catalizada por un metal.

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.

Las sustancias que reducen la velocidad de la reacci√≥n son denominados ¬ęcatalizadores negativos¬Ľ o ¬ęinhibidores¬Ľ. A su vez, las sustancias que aumentan la actividad de los catalizadores son denominados ¬ęcatalizadores positivos¬Ľ o ¬ępromotores¬Ľ, y las que desactivan la cat√°lisis son denominados ¬ęvenenos catal√≠ticos¬Ľ.

La elaboración de los productos químicos industriales más importantes implica a la catálisis. Por ejemplo, en la reducción del etino a eteno, el catalizador paladio (Pd) es "envenenado" parcialmente con acetato de plomo (II), Pb(CH3COO)2. Sin la desactivación del catalizador, el eteno producido se reduciría posteriormente a etano.[1] [2]

Contenido

Fondo

La producci√≥n de los productos qu√≠micos industriales m√°s importantes implica a la cat√°lisis. Del mismo modo, la mayor√≠a de los procesos ‚Äúbiol√≥gicamente‚ÄĚ significativos son catalizados. La investigaci√≥n en cat√°lisis es uno de los principales campos en ciencia aplicada e involucra muchas √°reas de la qu√≠mica, especialmente en qu√≠mica organomet√°lica y ciencia de materiales. La cat√°lisis es importante para muchos aspectos de las ciencias ambientales, por ejemplo, el convertidor catal√≠tico de los autom√≥viles y la din√°mica del agujero de ozono. Las reacciones catal√≠ticas son las preferidas en la qu√≠mica verde para un medioambiente amigable debido a la reducida cantidad de residuos que genera[3] en lugar de las reacciones estequiom√©tricas en las que se consumen todos los reactivos y se forman m√°s productos secundarios. El catalizador m√°s com√ļn es el prot√≥n (H +). Muchos metales de transici√≥n y los complejos de los metales de transici√≥n se utilizan en la cat√°lisis. Los catalizadores llamados enzimas son importantes en Biolog√≠a.

El catalizador funciona proporcionando un camino de reacción alternativo al producto de reacción. La velocidad de la reacción aumenta a medida que esta ruta alternativa tiene una menor energía de activación que la ruta de reacción no mediada por el catalizador. La dismutación del peróxido de hidrógeno para dar agua y oxígeno es una reacción que está fuertemente afectada por los catalizadores:

2 H2O2 ‚Üí 2 H2O + O2

Esta reacci√≥n est√° favorecida, en el sentido de que los productos de reacci√≥n son m√°s estables que el material de partida, sin embargo, la reacci√≥n no catalizada es lenta. La descomposici√≥n del per√≥xido de hidr√≥geno es de hecho tan lenta que las soluciones de per√≥xido de hidr√≥geno est√°n disponibles comercialmente. Tras la adici√≥n de una peque√Īa cantidad de di√≥xido de manganeso, el per√≥xido de hidr√≥geno reacciona r√°pidamente de acuerdo a la ecuaci√≥n anterior. Este efecto se ve f√°cilmente por la efervescencia del ox√≠geno.[4] El di√≥xido de manganeso puede ser recuperado sin cambios, y volver a utilizarse de forma indefinida, y por lo tanto no se consume en la reacci√≥n. En consecuencia, el di√≥xido de manganeso cataliza esta reacci√≥n.[5]

Características

La característica 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.

Los catalizadores pueden afectar favorablemente al entorno de reacción, por ejemplo, los catalizadores ácidos para las reacciones de los compuestos carbonílicos forman compuestos intermedios específicos que no se producen naturalmente, tales como los ésteres de Osmio en la dihidroxilación de alquenos catalizadas por el tetróxido de osmio, o hacer la ruptura de los reactivos a formas reactivas, como el hidrógeno atómico en la hidrogenación catalítica.

Cinéticamente, las reacciones catalíticas se comportan como las reacciones químicas típicas, es decir, la velocidad de reacción depende de la frecuencia de contacto de los reactivos en la etapa determinante de velocidad (ver ecuación de Arrhenius). Normalmente, el catalizador participa en esta etapa lenta, y las velocidades están limitadas por la cantidad de catalizador. En catálisis heterogénea, la difusión de los reactivos a la superficie de contacto y la difusión de los productos desde dicha superficie puede ser la etapa determinante de la velocidad. Eventos similares relacionados con la unión del sustrato y la disociación del producto se aplican en la catálisis homogénea.

Aunque los catalizadores no son consumidos por la propia reacción, pueden resultar inhibidos, desactivados o destruidos por procesos secundarios. En la catálisis heterogénea, procesos secundarios típicos incluyen el coqueo, donde el catalizador se cubre por productos secundarios poliméricos. Además, los catalizadores heterogéneos pueden disolverse en la solución en un sistema sólido-líquido o evaporase en un sistema sólido-gas.

Principios generales de la cat√°lisis

Mecanismo típico

Artículo principal: Ciclo catalítico

Los catalizadores generalmente reaccionan con uno o más de los reactivos para formar productos intermedios que, posteriormente, conducen al producto final de reacción. En el proceso se regenera el catalizador. El siguiente esquema es típico de una reacción catalítica, donde C representa el catalizador, X e Y son reactivos, y Z es el producto de la reacción de X e Y:

X + C ‚Üí XC (1)
Y + XC ‚Üí XYC (2)
XYC ‚Üí CZ (3)
CZ ‚Üí C + Z (4)

Aunque el catalizador es consumido por la reacción 1, posteriormente es producido por la reacción 4, por lo que la reacción global es:

X + Y ‚Üí Z

Como el catalizador se regenera en una reacci√≥n, a menudo s√≥lo se necesitan peque√Īas cantidades para incrementar la velocidad de la reacci√≥n. Sin embargo, en la pr√°ctica los catalizadores son algunas veces consumidos en procesos secundarios.

Como ejemplo de este proceso, en 2008, investigadores daneses revelaron por primera vez la secuencia de sucesos cuando el ox√≠geno y el hidr√≥geno se combinan en la superficie del di√≥xido de titanio (TiO2, o titania) para producir agua. Con una serie de im√°genes de microscop√≠a de efecto t√ļnel a intervalos, determinaron que las mol√©culas sufren adsorci√≥n, disociaci√≥n y difusi√≥n antes de reaccionar. Los estados intermedios de reacci√≥n fueron: HO2, H2O2, luego H3O2 y el producto final de la reacci√≥n (d√≠meros de la mol√©cula de agua), tras lo cual la mol√©cula de agua se desorbe de la superficie del catalizador.[6]

Catálisis y energética de la reacción

Diagrama genérico de energía potencial mostrando el efecto de un catalizador en una hipotética reacción química exotérmica X + Y para producir Z. La presencia del catalizador abre un camino de reacción diferente (mostrado en rojo) con una energía de activación menor. El resultado final y la termodinámica global son la misma.

Los catalizadores funcionan proporcionando un mecanismo (alternativo) que involucra un estado de transición diferente y una menor energía de activación. Por lo tanto, más colisiones moleculares tienen la energía necesaria para alcanzar el estado de transición. En consecuencia, los catalizadores permiten reacciones que de otro modo estarían bloqueadas o ralentizadas por una barrera cinética. El catalizador puede aumentar la velocidad de reacción o de la selectividad, o permitir que la reacción ocurra a menores temperaturas. Este efecto puede ser ilustrado con una distribución de Boltzmann y un diagrama de perfil de energía.

Los catalizadores no cambian el rendimiento de una reacción: no tienen efecto en el equilibrio químico de una reacción, debido a que la velocidad, tanto de la reacción directa como de la inversa, se ven afectadas (ver también termodinámica). El hecho de que un catalizador no cambie el equilibrio es una consecuencia de la segunda ley de la termodinámica. Supongamos que hay un catalizador que modifica el equilibrio. La introducción del catalizador en el sistema daría lugar a la reacción para ir de nuevo al equilibrio, produciendo energía. La producción de energía es un resultado necesario, puesto que las reacciones son espontáneas sí y sólo sí se produce energía libre de Gibbs, y si no hay una barrera energética no hay necesidad de un catalizador. En consecuencia, la eliminación del catalizador también resultaría en una reacción, produciendo energía; esto es, tanto la adición, como su proceso inverso, la eliminación, producirían energía. Así, un catalizador que pudiera cambiar el equilibrio sería un móvil perpetuo, en contradicción con las leyes de la termodinámica.[7]

Si un catalizador cambia el equilibrio, entonces debe consumirse a medida que avanza la reacción, y por lo tanto también es un reactivo. Algunos ejemplos ilustrativos son la hidrólisis de los ésteres catalizada por bases, donde el ácido carboxílico producido reacciona inmediatamente con el catalizador base, y así el equilibrio de la reacción se desplaza hacia la hidrólisis.

La unidad derivada SI para medir la actividad catal√≠tica de un catalizador es el katal, que es igual a moles por segundo. La actividad de un catalizador puede ser descrita por el n√ļmero de conversiones, o TON (del ingl√©s turn over number), y la eficiencia catal√≠tica por la frecuencia de conversiones, TOF (del ingl√©s turn over frequency). El equivalente bioqu√≠mico es la unidad de actividad enzim√°tica. Para m√°s informaci√≥n sobre la eficiencia de la cat√°lisis enzim√°tica, ver el art√≠culo de Cat√°lisis enzim√°tica.

El catalizador estabiliza el estado de transición más que de los que estabiliza el material inicial. Disminuye la barrera cinética al disminuir la diferencia de energía entre el material inicial y el estado de transición.

Materiales catalíticos típicos

La naturaleza qu√≠mica de los catalizadores es tan diversa como la cat√°lisis misma, aunque pueden hacerse algunas generalizaciones. Los √°cidos pr√≥ticos son probablemente los catalizadores m√°s ampliamente usados, especialmente para muchas reacciones que involucran agua, incluyendo la hidr√≥lisis y su inversa. Los s√≥lidos multifuncionales a menudo suelen ser catal√≠ticamente activos, por ejemplo las zeolitas, la al√ļmina y ciertas formas de carbono graf√≠tico. Los metales de transici√≥n son utilizados a menudo para catalizar reacciones redox (oxigenaci√≥n, hidrogenaci√≥n). Muchos procesos catal√≠ticos, especialmente los que involucran hidr√≥geno, requieren metales del grupo del platino.

Algunos de los llamados catalizadores son, en realidad, precatalizadores. Los precatalizadores se convierten en el catalizador en el transcurso de la reacción. Por ejemplo, el catalizador de Wilkinson RhCl(PPh3)3 pierde un ligando trifenilfosfina antes de entrar en el verdadero ciclo catalítico. Los precatalizadores son más fáciles de almacenar, pero son fácilmente activados in situ. Debido a esta etapa de preactivación, muchas reacciones catalíticas involucran un período de inducción.

Las especies químicas que mejoran la actividad catalítica son denominadas co-catalizadores o promotores, en la catálisis cooperativa.

Tipos de cat√°lisis

Los catalizadores pueden ser homogéneos o heterogéneos, dependiendo de si existe un catalizador en la misma fase que el sustrato. Los biocatalizadores son vistos a menudo como un grupo separado.

Catalizadores heterogéneos

Artículo principal: Catálisis heterogénea
Catalizadores s√≥lidos heterog√©neos como los convertidores catal√≠ticos de los autom√≥viles est√°n colocados en estructuras dise√Īadas para maximizar su √°rea superficial.

Los catalizadores heterog√©neos son aquellos que act√ļan en una fase diferente que los reactivos. La mayor√≠a de los catalizadores heterog√©neos son s√≥lidos que act√ļan sobre sustratos en una mezcla de reacci√≥n l√≠quida o gaseosa. Se conocen diversos mecanismos para las reacciones en superficies, dependiendo de c√≥mo se lleva a cabo la adsorci√≥n (Langmuir-Hinshelwood, Eley -Rideal, y Mars-van Krevelen).[8] El √°rea superficial total del s√≥lido tiene un efecto importante en la velocidad de reacci√≥n. Cuanto menor sea el tama√Īo de part√≠cula del catalizador, mayor es el √°rea superficial para una masa dada de part√≠culas.

Por ejemplo, en el proceso de Haber, el hierro finamente dividido sirve como un catalizador para la síntesis de amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno. Los gases reactantes se adsorben en los "sitios activos" de las partículas de hierro. Una vez adsorbidos, los enlaces dentro de las moléculas reaccionantes se resienten, y se forman nuevos enlaces entre los fragmentos generados, en parte debido a su proximidad. De esta manera el particularmente fuerte triple enlace en el nitrógeno se debilita y los átomos de hidrógeno y nitrógeno se combinan más rápido de lo que lo harían el caso en la fase gaseosa, por lo que la velocidad de reacción aumenta.

Los catalizadores heterog√©neos 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 m√°s que una superficie sobre la que se transmite el catalizador para aumentar el √°rea superficial. M√°s a menudo, el soporte y el catalizador interact√ļan, afectando a la reacci√≥n catal√≠tica.

Catalizadores homogéneos

Artículo principal: Catálisis homogénea

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, por ejemplo, acetato de metilo a partir del ácido acético y el metanol.[9] Para los químicos inorgánicos, la catálisis homogénea es a menudo sinónimo de catalizadores organometálicos.[10]

Electrocatalizadores

Artículo principal: Electrocatalizador

En el contexto de la electroqu√≠mica, espec√≠ficamente en la ingenier√≠a de las pilas de combustible, que contienen varios metales los catalizadores se utilizan para mejorar las velocidades de las semirreacciones que conforman la pila de combustible. Un tipo com√ļn de electrocatalizador de pila de combustible se basa en nanopart√≠culas de platino que est√°n soportadas en part√≠culas un poco mayores de carb√≥n. Cuando este electrocatalizador de platino est√° en contacto con uno de los electrodos en una pila de combustible, aumenta la velocidad de reducci√≥n del ox√≠geno a agua (o hidr√≥xido o per√≥xido de hidr√≥geno).

Organocat√°lisis

Artículo principal: Organocatálisis

Mientras que los metales de transición a veces atraen más la atención en el estudio de la catálisis, las moléculas orgánicas que no contengan metales también pueden poseer propiedades catalíticas. Normalmente, los catalizadores orgánicos requieren una mayor carga (o cantidad de catalizador por unidad de cantidad de reactivo) que los catalizadores basados en metales de transición, pero estos catalizadores suelen estar disponibles comercialmente en grandes cantidades, ayudando a reducir los costos. A principios de los 2000, los organocatalizadores fueron considerados una "nueva generación" y eran competidores de los tradicionales catalizadores que contenían metales. Las reacciones enzimáticas operan a través de los principios de la catálisis orgánica.

Importancia de la cat√°lisis

Se estima que el 90% de todos los productos químicos producidos comercialmente involucran catalizadores en alguna etapa del proceso de su fabricación.[11] En 2005, los procesos catalíticos generaron cerca de 900.000 millones de dólares en productos de todo el mundo. (pdf) La catálisis es tan penetrante que las subáreas no son fácilmente clasificables. Algunas áreas de particular concentración se estudian más adelante.

Procesamiento de energía

El refinado de petr√≥leo hace un uso intensivo de la cat√°lisis para la alquilaci√≥n, craqueo catal√≠tico (rotura de hidrocarburos de cadena larga en trozos m√°s peque√Īos), reformado de nafta y el reformado con vapor (conversi√≥n de hidrocarburos en gas de s√≠ntesis). Incluso los gases de combusti√≥n de la quema de combustibles f√≥siles es tratada a trav√©s de la cat√°lisis: convertidores catal√≠ticos, normalmente compuestos de platino y rodio, rompen algunos de los subproductos m√°s nocivos de los gases de escape de los autom√≥viles.

2 CO + 2 NO ‚Üí 2 CO2 + N2

Con respecto a los combustibles sintéticos, un viejo pero importante proceso es el síntesis de Fischer-Tropsch de hidrocarburos a partir del gas de síntesis, que a su vez se procesa a través de la reacción de cambio agua-gas, catalizada por el hierro. El Biodiésel y los biocombustibles relacionados requieren un procesamiento tanto a través de los catalizadores inorgánicos como de los biocatalizadores.

Las pilas de combustible se basan en catalizadores de las reacciones tanto anódicas como catódicas.

Productos químicos a granel

Algunos de los productos qu√≠micos obtenidos a gran escala se producen a trav√©s de la oxidaci√≥n catal√≠tica, a menudo usando ox√≠geno. Algunos ejemplos son el √°cido n√≠trico (a partir de amon√≠aco), el √°cido sulf√ļrico (a partir de di√≥xido de azufre a tri√≥xido de azufre por el proceso de las c√°maras de plomo), el √°cido tereft√°lico a partir de p-xileno, y el acrilonitrilo a partir de propano y amon√≠aco.

Muchos otros productos químicos son generados por reducción a gran escala, a menudo a través de hidrogenación. El ejemplo a mayor escala es el amoníaco, que se prepara a través del proceso de Haber a partir de nitrógeno. El Metanol es preparado a partir de monóxido de carbono.

Los polímeros a granel derivados de etileno y propileno se preparan a menudo a través de la catálisis Ziegler-Natta. Los poliésteres, las poliamidas, y los isocianatos se obtienen a través de la catálisis ácido-base.

La mayoría de los procesos de carbonilación requieren catalizadores metálicos, los ejemplos incluyen la síntesis de ácido acético mediante el proceso Monsanto y la hidroformilación.

Química fina

Muchos productos de química fina se preparan a través de la catálisis, los métodos incluyen a los de la industria pesada, así como procesos más especializados que serían prohibitivamente caros a gran escala. Algunos ejemplos son la metátesis de olefinas usando el catalizador de Grubbs, la reacción de Heck, y la reacción de Friedel-Crafts.

Debido a que la mayoría de los compuestos bioactivos son quirales, muchos productos farmacéuticos son producidos por catálisis enantioselectiva.

Procesamiento de alimentos

Una de las aplicaciones más obvias de la catálisis es la hidrogenación (reacción con el hidrógeno gas) de las grasas usando níquel como catalizador para producir la margarina.[12] Muchos otros productos alimenticios se preparan a través de biocatálisis (véase más abajo).

Biología

Artículo principal: Biocatalizador

En la naturaleza, las enzimas son catalizadores en el metabolismo y el catabolismo. La mayoría de biocatalizadores están basados en proteínas, es decir, enzimas, pero otras clases de biomoléculas también exhiben propiedades catalíticas incluyendo las ribozimas, y de desoxirribozimas sintéticas.[13]

Los biocatalizadores se pueden considerar como intermedio entre los catalizadores homogéneos y los heterogéneos, aunque estrictamente hablando las enzimas solubles son catalizadores homogéneos y las enzimas enlazadas a membrana son heterogéneas. Varios factores afectan la actividad de las enzimas (y otros catalizadores), incluyendo la temperatura, el pH, la concentración de la enzima, el sustrato y los productos. Un reactivo particularmente importante en las reacciones enzimáticas es el agua, que es el producto de muchas de las reacciones en que se forman enlaces y un reactivo en muchos procesos en que se rompen enlaces.

Las enzimas se emplean para preparar los productos químicos básicos, incluyendo el jarabe de maíz y la acrilamida.

En el medio ambiente

La catálisis tiene un impacto en el medio ambiente mediante el aumento de la eficiencia de los procesos industriales, pero la catálisis también juega un papel directo en el medio ambiente. Un ejemplo notable es el papel catalítico de los radicales libres del en la destrucción del ozono. Estos radicales se forman por la acción de la radiación ultravioleta sobre los clorofluorocarburos (CFCs)

Cl· + O3 → ClO· + O2
ClO· + O· → Cl· + O2

Historia

En un sentido general, cualquier cosa que aumenta la velocidad de un proceso es un "catalizador", un t√©rmino derivado del griego, que significa "anular", "desatar", o "recoger". La frase procesos catalizados fue acu√Īada por J√∂ns Jakob Berzelius en 1836[14] para describir las reacciones que son aceleradas por sustancias que permanecen sin cambios despu√©s de la reacci√≥n. Otro de los primeros qu√≠micos involucrados en la cat√°lisis fue Alexander Mitscherlich quien se refiri√≥ a los procesos de contacto y Johann Wolfgang D√∂bereiner que habl√≥ deacci√≥n de contacto y cuyo encendedor basado en hidr√≥geno y una esponja de platino se convirtieron en un gran √©xito comercial en la d√©cada de 1820. Humphry Davy descubri√≥ el uso de platino en la cat√°lisis. En la d√©cada de 1880, Wilhelm Ostwald en la Universidad de Leipzig inici√≥ una investigaci√≥n sistem√°tica de las reacciones que eran catalizadas por la presencia de los √°cidos y las bases, y encontr√≥ que las reacciones qu√≠micas ocurren a una velocidad finita y que estas velocidades pueden utilizarse para determinar la fuerza de √°cidos y bases. Por este trabajo, Ostwald fue galardonado en 1909 con el Premio Nobel de Qu√≠mica.[15]

Inhibidores, venenos y promotores

Las sustancias que reducen la acción de los catalizadores son llamadas inhibidores catalíticos si son reversibles, y venenos catalíticos si son irreversibles. Los promotores son sustancias que aumentan la actividad catalítica, en particular cuando no son catalizadores en sí mismos.

El inhibidor puede modificar la selectividad adem√°s de la velocidad. Por ejemplo, en la reducci√≥n del etino a eteno, el catalizador es paladio (Pd), parcialmente "envenenado" con acetato de plomo (II) (Pb(CH3COO)2). Sin la desactivaci√≥n del catalizador, el etileno producido se reducir√° a√ļn m√°s, hasta etano.[1] [2]

El inhibidor puede producir este efecto por ejemplo, envenenando selectivamente s√≥lo a ciertos tipos de sitios activos. Otro mecanismo es la modificaci√≥n de la geometr√≠a de la superficie. Por ejemplo, en las operaciones de hidrogenaci√≥n, grandes planchas de superficie met√°lica funcionan como lugares de cat√°lisis hidrogenol√≠tica mientras que los sitios que catalizan la hidrogenaci√≥n de los insaturados son menores. As√≠, un veneno que cubre la superficie al azar tienden a reducir el n√ļmero de grandes planchas no contaminada, pero dejan proporcionalmente m√°s sitios peque√Īos libres, as√≠ se cambia la hidrogenaci√≥n frente a la hidrogenolisis selectiva. Tambi√©n son posibles otros muchos mecanismos.

Diagramas de energía

Artículo principal: Dinámica química
Diagrama de energías.

La figura muestra el diagrama de una reacci√≥n catalizada, mostrando como var√≠a la energ√≠a (E) de las mol√©culas que participan en la reacci√≥n durante el proceso de reacci√≥n (tiempo, t). Todas las mol√©culas contienen una cantidad determinada de energ√≠a, que depende del n√ļmero y del tipo de enlaces presentes en ella. Los sustratos o reactivos,(A y B) tienen una energ√≠a determinada, y el o los productos (AB en el gr√°fico), otra.

Si la energía total de los sustratos es mayor que la de los productos (por ejemplo como se muestra en el diagrama), una reacción exotérmica, y el exceso de energía se desprende en forma de calor. Por el contrario, si la energía total de los sustratos es menor que la de los productos, se necesita tomar energía del exterior para que la reacción tenga lugar, lo que se denomina reacción endotérmica.

Cuando las moléculas de los sustratos se van acercando para reaccionar, pierden estabilidad (usando una analogía antropomórfica, a las moléculas "les gusta" mantener su espacio vital, y las intromisiones no son bienvenidas). La inestabilidad se manifiesta como un aumento de la energía del sistema (es el pico de energía que se ve en el diagrama). Cuando los sustratos se convierten en productos, las moléculas se separan y se relajan de nuevo, y el conjunto se estabiliza.

Las enzimas catalizan las reacciones estabilizando el intermedio de la reacción, de manera que el "pico" de energía necesario para pasar de los sustratos a los productos es menor. El resultado final es que hay muchas más moléculas de sustrato que chocan y reaccionan para dar lugar a los productos, y la reacción transcurre en general más deprisa. Un catalizador puede catalizar tanto reacciones endotérmicas como exotérmicas, porque en los dos casos es necesario superar una barrera energética. El catalizador (E) crea un microambiente en el que A y B pueden alcanzar el estado intermedio (A...E...B) más fácilmente, reduciendo la cantidad de energía necesaria (E2). Como resultado, la reacción es más fácil, optimizando la velocidad de dicha reacción.

Los catalizadores no alteran el equilibrio qu√≠mico propio de la reacci√≥n en ning√ļn caso.

Véase también

Referencias

  1. ‚ÜĎ a b W.P. Jencks, ‚ÄúCatalysis in Chemistry and Enzymology‚ÄĚ McGraw-Hill, New York, 1969. ISBN 0-07-032305-4
  2. ‚ÜĎ a b Myron L Bender, Makoto Komiyama, Raymond J Bergeron ‚ÄúThe Bioorganic Chemistry of Enzymatic Catalysis‚ÄĚ Wiley-Interscience, Hoboken, U.S., 1984 ISBN 0-471-05991-9
  3. ‚ÜĎ ¬ęThe 12 Principles of Green Chemistry¬Ľ. United States Environmental Protection Agency. Consultado el 31-07-2006.
  4. ‚ÜĎ ¬ęGenie in a Bottle¬Ľ. University of Minnesota (02-03-2005).
  5. ‚ÜĎ Masel, Richard I. ‚ÄúChemical Kinetics and Catalysis‚ÄĚ Wiley-Interscience, New York, 2001. ISBN 0-471-24197-0.
  6. ‚ÜĎ Chemical & Engineering News, 16 February 2009, "Making Water Step by Step", p. 10
  7. ‚ÜĎ Robertson, A.J.B. Catalysis of Gas Reactions by Metals. Logos Press, London, 1970.
  8. ‚ÜĎ Helmut Kn√∂zinger, Karl Kochloefl ‚ÄúHeterogeneous Catalysis and Solid Catalysts‚ÄĚ in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a05_313. Article Online Posting Date: January 15, 2003
  9. ‚ÜĎ Arno Behr ‚ÄúOrganometallic Compounds and Homogeneous Catalysis‚ÄĚ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a18_215. Article Online Posting Date: June 15, 2000
  10. ‚ÜĎ Elschenbroich, C. ‚ÄĚOrganometallics‚ÄĚ (2006) Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 978-3-29390-6
  11. ‚ÜĎ "Recognizing the Best in Innovation: Breakthrough Catalyst". R&D Magazine, September 2005, pg 20.
  12. ‚ÜĎ ¬ęTypes of catalysis¬Ľ. Chemguide. Consultado el 09-07-2008.
  13. ‚ÜĎ Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
  14. ‚ÜĎ K.J. Laidler and J.H. Meiser, Physical Chemistry, Benjamin/Cummings (1982), p.423
  15. ‚ÜĎ M.W. Roberts (2000). ¬ęBirth of the catalytic concept (1800-1900)¬Ľ. Catalysis Letters 67 (1):  pp. 1‚Äď4. doi:10.1023/A:1016622806065. http://www.springerlink.com/content/qm3732u7x7577224/fulltext.pdf. 

Enlaces externos

 



Wikimedia foundation. 2010.

Sinónimos:

Mira otros diccionarios:

  • cat√°lisis ‚ÄĒ disminuci√≥n de la energ√≠a de activaci√≥n de una reacci√≥n qu√≠mica mediante una sustancia, el catalizador, que se recupera como tal al final de la reacci√≥n. Las enzimas, que son los catalizadores biol√≥gicos permiten un gran n√ļmero de reacciones a la ‚Ķ   Diccionario m√©dico

  • cat√°lisis ‚ÄĒ (plural cat√°lisis) sustantivo femenino 1. √Ārea: qu√≠mica Variaci√≥n de la velocidad de una reacci√≥n qu√≠mica debida a la presencia de un catalizador ‚Ķ   Diccionario Salamanca de la Lengua Espa√Īola

  • cat√°lisis ‚ÄĒ (Del gr. őļőĪŌĄŠĹĪőĽŌÖŌÉőĻŌā, disoluci√≥n, acabamiento). f. Qu√≠m. Transformaci√≥n qu√≠mica motivada por sustancias que no se alteran en el curso de la reacci√≥n ‚Ķ   Diccionario de la lengua espa√Īola

  • Cat√°lisis ‚ÄĒ (Del gr. katalysis, disoluci√≥n.) ‚Ėļ sustantivo femenino QU√ćMICA Modificaci√≥n de la velocidad de reacci√≥n de una sustancia provocada por un componente que no se transforma en el proceso. IRREG. plural cat√°lisis * * * cat√°lisis (del gr. ¬ękat√°lysis¬Ľ ‚Ķ   Enciclopedia Universal

  • cat√°lisis ‚ÄĒ {{ÔľÉ}}{{LM C07594}}{{„Äď}} {{ÔľĽ}}cat√°lisis{{ÔľĹ}} ‚ÄĻca¬∑t√°¬∑li¬∑sis‚Äļ {{‚óÜ}}(pl. cat√°lisis){{‚óá}} {{„Ää}}‚Ėć s.f.{{„Äč}} Transformaci√≥n qu√≠mica motivada por compuestos que al finalizar una reacci√≥n aparecen inalterados: ‚ÄĘ La sustancia inalterada de la cat√°lisis se… ‚Ķ   Diccionario de uso del espa√Īol actual con sin√≥nimos y ant√≥nimos

  • cat√°lisis ‚ÄĒ s f sing y pl (Qu√≠m) Aceleraci√≥n o retardo de una reacci√≥n qu√≠mica por la acci√≥n de una sustancia que no experimenta por s√≠ misma la menor alteraci√≥n qu√≠mica o que puede recuperarse cuando se ha completado la reacci√≥n: un mecanismo diferente al… ‚Ķ   Espa√Īol en M√©xico

  • cat√°lisis ‚ÄĒ Sin√≥nimos: ‚Ė† reacci√≥n, aceleraci√≥n ‚Ķ   Diccionario de sin√≥nimos y ant√≥nimos

  • cat√°lisis ‚ÄĒ f. Transformaci√≥n qu√≠mica de cuerpos que al finalizar la reacci√≥n aparecen inalterados ‚Ķ   Diccionario Castellano

  • Cat√°lisis bif√°sica ‚ÄĒ Saltar a navegaci√≥n, b√ļsqueda La cat√°lisis bif√°sica se basa en el uso de dos disolventes no miscibles, de forma que el sistema catal√≠tico queda atrapado en una de las dos fases y los reactivos y productos quedan atrapados en la otra. La fase… ‚Ķ   Wikipedia Espa√Īol

  • Cat√°lisis √°cido-base ‚ÄĒ Saltar a navegaci√≥n, b√ļsqueda En la cat√°lisis √°cida y la cat√°lisis b√°sica una reacci√≥n qu√≠mica es catalizada por un √°cido o una base. El √°cido es a menudo el prot√≥n y la base es a menudo un ion hidroxilo. Las reacciones t√≠picas catalizadas por la ‚Ķ   Wikipedia Espa√Īol


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