Que es un catalizador quimica

Contenidos
  1. Definición de química
  2. ¿Qué es un catalizador en química?
  3. ¿Qué es un catalizador en química GCSE?
  4. ¿Qué es un catalizador en química y cuáles son sus tipos?
    1. Catalyst deutsch
    2. Electrocatálisis
    3. ¿Cómo funciona un catalizador?

Definición de química

Los catalizadores son sustancias que aumentan la velocidad de reacción de una reacción química sin consumirse en el proceso. Un catalizador, por tanto, no aparece en la estequiometría global de la reacción que cataliza, pero debe aparecer en al menos una de las reacciones elementales del mecanismo de la reacción catalizada. La vía catalizada tiene un Ea más bajo, pero el cambio neto en la energía que resulta de la reacción (la diferencia entre la energía de los reactivos y la energía de los productos) no se ve afectada por la presencia de un catalizador (Figura \(\PageIndex{1}\)). Sin embargo, debido a su menor Ea, la velocidad de reacción de una reacción catalizada es más rápida que la velocidad de reacción de la reacción no catalizada a la misma temperatura. Dado que un catalizador disminuye la altura de la barrera de energía, su presencia aumenta en la misma medida la velocidad de reacción tanto de la reacción directa como de la inversa. En esta sección examinaremos las tres clases principales de catalizadores: catalizadores heterogéneos, catalizadores homogéneos y enzimas.

¿Qué es un catalizador en química?

Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química o reduce la temperatura o la presión necesarias para iniciarla, sin consumirse durante la reacción.

¿Qué es un catalizador en química GCSE?

Un catalizador es una sustancia que: aumenta la velocidad de una reacción. no altera los productos de la reacción. no se transforma químicamente ni se agota al final de la reacción.

¿Qué es un catalizador en química y cuáles son sus tipos?

Los catalizadores suelen acelerar una reacción reduciendo la energía de activación o cambiando el mecanismo de reacción. Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores en las reacciones bioquímicas. Los tipos más comunes de catalizadores son las enzimas, los catalizadores ácido-base y los catalizadores heterogéneos (o de superficie).

Catalyst deutsch

La catálisis se define como el aumento de la velocidad de una reacción química mediante la introducción de un catalizador. Un catalizador, a su vez, es una sustancia que no se consume en la reacción química, sino que actúa disminuyendo su energía de activación. En otras palabras, un catalizador es a la vez un reactivo y un producto de una reacción química. Normalmente, sólo se necesita una cantidad muy pequeña de catalizador para catalizar una reacción.

La unidad del SI para la catálisis es el katal. Se trata de una unidad derivada que equivale a moles por segundo. Cuando las enzimas catalizan una reacción, la unidad preferida es la unidad enzimática. La eficacia de un catalizador puede expresarse mediante el número de recambio (TON) o la frecuencia de recambio (TOF), que es TON por unidad de tiempo.

A veces, el término "catálisis" se utiliza para referirse a una reacción en la que se consume una sustancia (por ejemplo, la hidrólisis de éster catalizada por una base). Según la IUPAC, se trata de un uso incorrecto del término. En este caso, la sustancia añadida a la reacción debería denominarse activador en lugar de catalizador.

Electrocatálisis

ResumenEl electrón es un catalizador eficaz para llevar a cabo varios tipos de reacciones radicales en cascada que proceden por medio de radicales e iones radicales intermedios. Pero como los electrones son omnipresentes, la catálisis por electrones suele pasar desapercibida. En esta revisión se presenta una sencilla analogía entre la catálisis ácido/base y la catálisis redox. Conceptualmente, el electrón es un catalizador del mismo modo que lo es el protón. El paradigma "el electrón es un catalizador" unifica mecánicamente una serie de transformaciones sintéticas que, de otro modo, tendrían poca o ninguna relación aparente. Diversas cascadas de radicales, como las reacciones de sustitución radical unimolecular (química de tipo SRN1), las sustituciones aromáticas homolíticas promovidas por bases (BHAS), las reacciones radicales de tipo Heck, los acoplamientos radicales de deshidrogenación cruzada (CDC), las trifluorometilaciones directas de arenos y las alcoxicarbonilaciones radicales, pueden considerarse reacciones catalizadas por electrones.

Figura 1: Analogía mecanicista simple entre la catálisis de bases y la catálisis de agujeros.Figura 2: Analogía mecanicista simple entre la catálisis de ácidos y la catálisis de electrones.Figura 3: Formaciones de enlaces C-C y C-N mediante reacciones de tipo SRN1.Figura 4: Reacciones de sustitución aromática homolítica promovidas por bases (BHAS). Figura 5: Arilaciones de tipo Heck sin metales de transición. Figura 6: Reacciones de acoplamiento deshidrogenativo cruzado. Figura 7: Síntesis de trifluorometilareno por sustitución aromática homolítica promovida por bases. Figura 8: Alcoxicarbonilación de haluros de arilo.

¿Cómo funciona un catalizador?

Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción sin ser consumida por ella. Más concretamente, un catalizador proporciona una vía alternativa de menor energía de activación entre reactantes y productos. Como tales, los catalizadores son de vital importancia para la tecnología química; aproximadamente el 95% de los procesos químicos industriales implican catalizadores de diversos tipos. Además, la mayoría de los procesos bioquímicos que tienen lugar en los organismos vivos están mediados por enzimas, que son catalizadores formados por proteínas.

Es importante comprender que un catalizador sólo afecta a la cinética de una reacción; no altera la tendencia termodinámica de la reacción a producirse. Por lo tanto, ΔHes la misma para las dos vías representadas en el gráfico anterior.

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