Para Qué Sirve Un Catalizador En Química: Historia – Importancia Y Tipos

En este artículo nos centraremos en para qué sirve un catalizador basándonos en su función central en la química, cuáles son sus tipos y la importancia. Los catalizadores son sustancias que se añaden o incorporan a las diversas reacciones químicas, con la principal finalidad de poder influir en las variaciones de velocidad de las reacciones. Este dicho proceso recibe el nombre o el término de catálisis.

Una característica muy relevante es que la masa del catalizador no causa un efecto de modificación en medio de las reacciones químicas, lo cual lo hace diferente de los reactivos, ya que ellos a lo largo o en el proceso de la reacción se va disminuyendo su masa.

En la creación de la mayoría de los productos industriales químicos, más relevantes, existe el proceso de catálisis, ya que en esta se puede reducir el tiempo que necesita. Los envenenamientos de los catalizadores, generalmente son un proceso no deseado, pero, también se utilizan en las industrias químicas. Como por ejemplo, en las reducciones del etino a eteno, el paladio (Pd) actúa como un catalizador “envenenado” fragmentariamente con el acetato de plomo (II), y el Pb (CH3COO). Si no se desactiva el catalizador, el eteno generado se podría reducir posteriormente a un etano.

Las investigaciones en el proceso de catálisis es un campo principal y importante en las ciencias aplicadas y de igual forma implica diversas áreas de la química, se puede decir que especialmente la química organometálica y las ciencias de materiales.

para qué sirve un catalizadorHistoria del proceso de catálisis

La frase de ”procesos catalizados fue grabada en el año 1836 por el señor Jöns Jakob Berzelius, para así poder describir todas las reacciones que se aceleran por diversas sustancias, y que también permanecen sin ningún cambio después del proceso de reacción.

Uno de los principales químicos que están involucrados en los procesos de catálisis fue Alexander Mitscherlich el cual se basó en los procesos de contacto y otro personaje muy importante que se basó en las acciones de contacto, fue el señor Johann Wolfgang Döbereiner que en el año de 1820 su encendedor compuesto por hidrogeno y una esponja de platino, se transformó en todo un éxito comercial. El químico y británico Humphry Davy descubrió y estudio la utilización de platino en el proceso de catálisis.

En el año de 1880, en la Universidad de Leipzig el químico y profesor universitario Wilhelm Ostwald comenzó una sistemática investigación acerca de las reacciones que podían ser catalizadas en base a las presencias de las bases y de los ácidos, luego es esto el descubrió que las reacciones químicas suceden a una finita velocidad y también de que estas velocidades se pueden usar para la determinación de la fuerza de los ácidos y de las bases, por este exitoso trabajo, este señor en el año 1909 fue el ganador del premio Nobel de Química.

Para que sirve un catalizador

Para qué sirve un catalizador

Para la rama de la química, un catalizador es una clase o tipo de sustancia que, en medio del proceso de catálisis, altera o cambia el desarrollo y progreso de alguna reacción. Los catalizadores que se encargar o se basan en aumentar las velocidades de las reacciones reciben o se conocen con el nombre de catalizadores positivos, mientras tanto, todos aquellos que causan alguna reducción de la velocidad, se califican o conocen como los catalizadores negativos.Para que sirve un catalizador

Tipos de catalizadores

1.-Catalizadores positivos:

Son aquellos catalizadores que suben o aumentan la velocidad de alguna reacción. Se puede decir que son los de mayor interés si nos enfocamos en su gran uso.

2.- Catalizadores negativos:

También conocidos como inhibidores, son los catalizadores que se encargan de disminuir o reducir la velocidad de la reacción. Son importantes o especiales para las industrias de los alimentos, donde normalmente los utilizan como aditivos, con el fin de evitar el deterioro y daño precoz, o incluso que los productos alimenticios sean afectados por las reacciones.

Existen tres importantes formas de acciones en las reacciones de forma química de los catalizadores, y se pueden clasificar en la catálisis homogénea, la catálisis enzimática y  la catálisis heterogénea. A continuación explicaremos las tres formas de acciones:

  • Catálisis homogénea: Se puede decir que un catalizador es homogéneo cuando lo encontramos en iguales fases a los reactivos. Cuando nos referimos a las reacciones gaseosas, el catalizador que es de tipo homogéneo debe ser de igual forma, es decir, un gas, y si se trata de las reacciones entre los líquidos, el catalizador debe ser un líquido también, o en raro caso, un sólido en disipación.
  • Catálisis enzimática: En esta clase de catálisis, actúan solamente las enzimas, es decir, las proteínas con el cargo de catalizadores en las reacciones de clase bioquímicas. Estas son numerosas o se encuentran mucho en el metabolismo o organismo de todos los seres vivos. Esta clase de catalizador biológico, se sobresale por su gran eficacia, ya que se pueden ver multiplicadas las velocidades de alguna reacción, ya que cada una o todas las enzimas se utilizan para catalizar los tipos de reacciones bioquímicas concretas.
  • Catálisis heterogénea: Se dice que algún catalizador es heterogéneo, o también conocido como de contacto, cuando dicho catalizador no se encuentra o no esta en la misma fase o periodo que los reactivos. Estos tipos de catalizadores se suelen encontrar en estados sólidos, y actúan en las reacciones entre los gases y los líquidos. Son utilizados altamente en las industrias químicas, con el fin de poder generar infinidades de productos. Entre las reacciones donde intervienen podemos destacar, la síntesis del SO3 o del amoniaco, de igual forma la hidrogenación entre las grasas,  y muchos otros procesos más.
Para que sirve un catalizador
Ejemplo de catálisis enzimática

Característica principal

La característica primordialmente general de todos los procesos de catálisis o catalización es que las diversas reacciones catalíticas producen un cambio de energías menores o mínimas, libres de todas las etapas que sean limitantes, surgiendo ser una velocidad mayor de reacción, a la temperatura igual. Sin embargo, los orígenes mecánicos del proceso de catálisis son complejos.

Los catalizadores podrían afectar beneficiosamente los entornos de las reacciones, como por ejemplo, los ácidos catalizadores para aquellas reacciones de compuestos carbonílicos que generan o originan más compuestos que son intermedios, específicos y que no son producidos naturalmente, como los conocidos ésteres de Osmio en la dihidroxilación de los alquenos catalizados por el tetróxidos de osmio, o también realizar las rupturas de los reactivos a las formas reactivas, como por ejemplos los hidrógenos atómicos en la hidrogenación catalítica.

Motrizmente, todas las reacciones catalíticas se conducen o actúan como las típicas reacciones químicas, es decir, la velocidad de la reacción va a depender de las frecuencias de contacto de todos los reactivos en las etapas determinantes de velocidades.

Para que sirve un catalizador

Importancia del proceso de catálisis

Se calcula que aproximadamente el 90% de los productos químicos fabricados o creados comercialmente, ya que implican catalizadores en algunas etapas de los procesos de su fabricación.​ En el año 2005, todos los procesos catalíticos produjeron alrededor de unos 900.000 millones de dólares, en diversos productos del mundo entero.

El proceso de catálisis es tan fuerte que las sub áreas no son clasificables fácilmente. Algunas áreas o zonas de concentraciones determinadas se estudian mucho más adelante.

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