CATÁLISIS

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TEPIC

DEPTO. IQ-IBQ

CINÉTICA QUÍMICA Y BIOLÓGICA

Catálisis

UNIDAD II

CATÁLISIS

El término catálisis agrupa al conjunto de procedimientos y conocimientos que permiten que la velocidad con la que transcurre una reacción se incremente in-situ. W. Ostwald fue el primero en señalar que la presencia de un catalizador en el sistema de reacción se limita a modificar la velocidad de la transformación. El catalizador no se considera ni reactivo ni producto en la reacción.

Otras definiciones de catalizador son:

• Un catalizador es una sustancia que sin estar permanentemente involucrada en la reacción, incrementa la velocidad con la que una transformación química se aproxima al equilibrio.

• Un catalizador es una sustancia que químicamente altera un mecanismo de reacción así como la velocidad total de una misma, regenerándose en el último paso de la reacción.

Catalizar una reacción química implica reemplazar este paso por varias etapas más rápidas que se llevan a cabo sólo en presencia de catalizador. Esto significa que la intervención del catalizador abre un camino nuevo a la reacción, compuesto de reacciones elementales con energía de activación menor.

Podemos analizar el efecto de un catalizador utilizando la teoría de colisiones, en la figura 1, la reacción sin catalizador entre una molécula gaseosa de A y de B se lleva a cabo por el camino marcado con una línea continua. Al introducir el catalizador (K), Ay B interaccionan con él, si el catalizador es heterogéneo (sólido), se dice que A y B se adsorben en la superficie, formando un complejo superficial ABK inestable (línea punteada). Este complejo superficial reaccionará al suministrarle energía de manera que formará los productos que aún no quedan fijos (línea de guiones) sobre la superficie. Para sacar los productos adsorbidos, es necesario otra pequeña energía que nos conduce al estado final productos +K (doble línea).

El proceso homogéneo en una sola etapa ha sido sustituido por tres etapas que son las siguientes:

En estos esquemas los signos x representan los sitios activos “del Catalizador”. En la figura 1 el aumento de la velocidad de la reacción (número de moléculas de A o B transformadas por unidad de tiempo), es proporcional a la diferencia entre E-Ecat.

Clasificación de Catálisis

De acuerdo con las condiciones a las que se llevan a cabo las reacciones es posible separar el fenómeno catalítico en tres dominios independientes.

a) Catálisis homogénea: Donde todas las especies cinéticamente activas, comprendido el catalizador, constituyen una misma fase, con una velocidad de reacción

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