Catálise
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A catálise é a mudança de velocidade de uma reação química devido à adição de uma substância (catalisador) que praticamente não se transforma ao final da reação. Os aditivos que reduzem a velocidade das reações se chamam inibidores. Os catalisadores agem provocando um novo caminho reacional, no qual tem uma menor energia de ativação.
Existem dois tipos de catálise: homogénea, na qual o catalisador se dissolve no meio em que ocorre a reacção, e neste caso forma um reativo intermediário, que se rompe; e heterogénea, em que se produz a absorção dos reagentes na superfície do catalisador; a catálise heterogénea é frequentemente bloqueada por impurezas denominadas "venenos".
Catalisadores têm amplo emprego na indústria, por exemplo no processo de fabricação de ácidos (como ácido sulfúrico e ácido nítrico), hidrogenação de óleos e de derivados do petróleo. Todos os organismos vivos dependem de catalisadores complexos chamados enzimas que regulam as reações bioquímicas.
Ao contrário do que se possa imaginar, a temperatura não funciona como catalisador, apesar de, o aumento desta acelerar a reação. Porém, entende-se por catalisador, aquele composto que acelera a reação química diminuindo a energia de ativação da mesma, o que não ocorre com a elevação da temperatura, que propicia um aumento da energia do meio reacional e não uma diminuição da energia de ativação.
Na catálise homogénea:
- Os reagentes e o catalisador encontram-se na mesma fase, geralmente é líquida;
- A reacção evolui através de espécies intermédios com menor energia de activação;
- A reacção tem mais do que um passo;
- Os metais de transição estão normalmente envolvidos.
Exemplos de catalisadores usados na catálise homogénea:
- Iões de metais de transição;
- Complexos de metais de transição;
- Ácidos e bases inorgânicos;
- Enzimas.
Na catalise heterogénea:
- O catalisador e os reagentes/produtos encontram-se em fases diferentes;
- Acontece em lugares activos da superfície do catalisador;
- Os gases são adsorvidos na superfície do catalisador, formando ligações fracas com os átomos metálicos do catalisador.
Exemplos de catalisadores que entram na catálise heterogénea:
- Os metais de transição;
- Óxidos de metais de transição;
- Zeólitos;
- Sílica/alumina.