Ejemplos de Catalizadores

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Los Catalizadores:

Los Catalizadores son sustancias que disminuyen la Energía de Activación (E_a) de una reacción química consiguiendo que se desarrolle a mayor velocidad.

Etimológicamente proviene de la palabra griega from 1836, introduced by Swedish chemist Jöns Jakob Berzelius (1779-1848)

Por el contrarioe, se denominan Inhibidores a aquellas sustancias que aumentan la energía de activación disminuyendo la velocidad de la reacción.

Propiedades de los Catalizadores:

Los Catalizadores presentan las siguientes características:

• No son reactivos ni productos por lo que no se modifican durante la reacción
• Son eficaces aun cuando las cantidades empleadas son muy pequeñas
• Se recuperan al final de la reacción en el mismo estado inicial lo que permite su reutilización
• No aportan ni consumen energía
• Son específicos, solo actúan en determinadas reacciones
• Funcionan igual tanto en un sentido de la reacción como en el otro

Tipos y Ejemplos de Catalizadores:

A continuación se describen los principales tipos de catalizadores:

• Catalizadores Homogéneos: se encuentran en la misma fase (líquido o gasesoso) que los reactivos. Se combinan con alguno de los reactivos formando un intermedio inestable que se combina otro reactivo dando lugar al producto y liberando el catalizador. Ejemplos:

• El Ozono se destruye según la reacción O₃ → O + O₂ . Esta reacción es muy lenta pero en presencia de los siguientes catalizadores gaseosos se acelera: óxidos de nitrógeno (NO y  NO₂), derivados del cloro (Cl, ClO y ClO₂) y derivados del flúor, especialmente los CFC de aerosoles y refrigerantes.

• Catalizadores ácidos: los protones liberados de sustancias ácidas son catalizadores para reacciones como las de la hidrólisis de ésteres
• Los compuestos organometálicos son catalizadores para las reacciones de hidrogenación o hidroformilación entre otros
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• Catalizadores Heterogéneos: se encuentran en una fase distinta a los reactivos. Son muy usados a nivel industrial. Estos catalizadores (normalmente sólidos) se adsorben en la superficie de los reactivos (líquidos o gases). Ejemplos:

• Síntesis del amoníaco (proceso Haber): N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃. En esta reacción, las partículas de hierro actúan como catalizador al adsorberse el nitrógeno al metal y debilitarse sus triples enlaces facilitando la unión con el hidrógeno.

• Síntesis del óxido de azufre (VI): 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃. En esta reacción el Platino o el óxido de vanadio V₂O₅ son catalizadores.
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• Enzimas, Biocatalizadores o Catalizadores Enzimáticos: son catalizadores que favorecen reacciones dentro del organismo ya que estas deben realizarse entre 36 y 37ºC, temperaturas muy bajas para la mayoría de reacciones. Estos catalizadores tienen como características principales que son muy eficaces y muy específicos de manera que los reactivos o sustratos encajan perfectamente en la molécula de la enzima. Las principales clases de Enzimas son:

• Óxidorreductasas: catalizan reacciones redox
• Transferasas: catalizan reacciones de interconversión de monosacáridos o aminoácidos
• Hidrolasas: catalizan reacciones de hidrólisis como las lipasas, glucosidasas o esterasas 
• Liasas: catalizan reacciones de formación de dobles enlaces como las descarboxilasas
• Isomerasas: catalizan reacciones de transformación de isómeros funcionales como las epimerasas
• Ligasas: catalizan reacciones de síntesis de moléculas energéticas como las sintetasa
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Algunos ejemplos más de Catalizadores son:

• El Paladio, Platino o el Níquel son catalizadores en la hidrogenación de los alquenos.
• El Sodio es un catalizador en la preaparación de alcanos a partir de halogenuros de alquilo
• El Zinc es un catalizador en la formación de cicloalcanos
• El Permanganato Potásico (KMnO₄) cataliza la reacción de transformación de los alquenos en dioles
• Descomposición del peróxido de hidrógeno: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ . En esta reacción el dióxido de magnesio MnO₂ es utilizado como catalizador.
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versión 1 (09/11/2015)