O Que Um Elemento Catalisador?
Você acha que conseguiria controlar uma reação química? A prática de utilizar catalisadores em processos químicos ou biológicos visa aumentar o rendimento dos processos, beirando o controle da reação. Em partes, isso é possível. No entanto, para compreender o fenômeno, é preciso conhecer o conceito, os tipos de catalisador e outras nuances do conteúdo. Acompanhe a matéria!
Exemplo: anidrase carbônica
O catalisador é uma substância que acelera uma reação química, sem ser consumido ou alterado durante o processo. Ele atua diminuindo a energia de ativação necessária para que a reação ocorra, aumentando assim a velocidade da reação. O termo “catalisador” deriva do grego “katalysis”, que significa “aumentar a velocidade”.
Na indústria química, os catalisadores são utilizados para acelerar reações químicas e aumentar a eficiência dos processos. Eles são essenciais na produção de plásticos, fertilizantes, produtos farmacêuticos, entre outros.
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O que é o Catalisador e qual o seu significado?
Confira um resumo dos conceitos já apresentados. O professor ressalta a função de um catalisador na modificação da velocidade de uma reação química. Ele também explica como as reações químicas acontecem de uma maneira geral. Um destaque importante é feito sobre o fato dos catalisadores não modificarem o equilíbrio químico da reação.
Um exemplo para elucidar o funcionamento dos catalisadores é a reação de decomposição da água oxigenada (H2O2). Em condições normais de temperatura e pressão, a transformação do H2O2 em água e gás oxigênio ocorre de maneira muito lenta.
Assim, ele aumenta a aceleração da reação química sem modificar a composição química dos reagentes e produtos. Desse modo, a aplicabilidade dos catalisadores nas reações não muda a proporção das substâncias compostas.
Desvantagens do uso de catalisadores
– Reutilização dos catalisadores: os catalisadores não são consumidos durante a reação, o que permite sua reutilização em outras reações, resultando em economia de recursos.
Até aqui, ficou evidente que os catalisadores são muito importantes tanto para os processos químicos e industriais quanto para a manutenção da vida. Cada situação exige um catalisador específico. Abaixo, conheça os processos catalíticos, denominados em função do tipo de catalisador empregado:
Biblioteca de Química
De forma sucinta, o catalisador consegue acelerar a reação ao conseguir um atalho. Ou seja, quimicamente falando, um mecanismo de reação distinto entre reagentes e produtos. Desse modo, o caminho possui uma energia de ativação inferior a que seria do caminho original.
O professor começa a aula apresentando todos os tipos de catalisador e suas características. Ele também aborda vários fatores relacionados aos processos catalíticos, como o efeito da temperatura em uma catálise enzimática. Por fim, ele discute o estado físico em que as reações acontecem.
Tipos de catalisadores
Os catalisadores homogêneos estão na mesma fase dos reagentes e produtos da reação. Eles são geralmente compostos por íons metálicos, como os catalisadores de platina utilizados em reações de hidrogenação.
1. [Prof. Ademar]
Uma indústria necessita sintetizar um líquido, visando empregar um catalisador que seja de fácil recuperação. As condições que o catalisador deve apresentar para satisfazer essa condição são: estar em um estado físico diferente dos reagentes, apresentar área superficial grande e ser mais denso que os reagentes. O catalisador a ser empregado nesse processo é um(a):
Dessa forma, a velocidade das reações químicas é modificada por diversos fatores, entre eles, concentração de reagentes e produtos, além da pressão e temperatura. Quando um – ou mais de um – fator é alterado sem apresentar aceleração satisfatória, ainda é possível recorrer.
O catalisador tem como função acelerar a velocidade das reações, sem alterar a composição química dos reagentes e produtos. As enzimas são um exemplo.
Os catalisadores heterogêneos estão em uma fase diferente dos reagentes e produtos da reação. Eles são geralmente sólidos, como os catalisadores de níquel utilizados na reação de reforma do petróleo.
Biocatálise ocorre pela ação de componentes biológicos denominados de enzimas – moléculas biológicas, sendo muitas delas proteínas, que convertem substâncias específicas (substratos) em um determinado produto. Essas enzimas geralmente são espécies de elevada massa molar, podendo atingir cerca de 10 000 a 1 milhão de unidades de massa atômica. Portanto, são moléculas muito grandes e apresentam alta eficiência, indispensáveis para a existência da vida.
Para relembrar: os catalisadores são espécies que não participam diretamente da reação, podendo ser regenerados ao final do processo e reutilizados incontáveis vezes. O estado físico em que um catalisador se encontra em relação aos componentes da reação define o tipo de processo. Por último, a função do catalisador é aumentar a velocidade da reação, por meio da diminuição da energia de ativação necessária para o processamento da transformação.
Estão na categoria da catálise homogênea, os processos em que se emprega um catalisador no mesmo estado físico dos componentes da reação. Um exemplo é a síntese do éster a partir de um ácido carboxílico, um álcool e algumas gotas de ácido sulfúrico. Todos os produtos se encontram no estado líquido, logo, resultam em uma mistura homogênea.