sábado, 12 de enero de 2013

CATALISIS


CATALISIS


      En el último cuarto del siglo XIX, los científicos alemanes fueron pioneros en el estudio de los cambios físicos asociados a las reacciones químicas. El científico más importante en este campo de la fisicoquímica fue el químico ruso-germano Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932), quien procedió casi inmediatamente a poner en práctica las teorías del físico estadounidense  Josiah Willard Gibbs (1839-1903), el cual estaba aplicando la catálisis a las reacciones químicas. (Que los científicos alemanes estuvieron muy dedicados a los cambios físicos de las reacciones Algunos científicos alemanes a finales del siglo XIX que fueron los primeros en el estudio de las reacciones físicas asociadas a las reacciones químicas. Estos empezaron a realizar prácticas acerca de algunas teorías antes escritas. Fueron los primeros en aplicar la catálisis en las reacciones químicas).

     La catálisis (palabra sugerida por Berzelius en 1835) es un proceso en el cual la velocidad de una reacción química determinada se acelera en ocasiones enormemente, por la presencia de pequeñas cantidades de una sustancia que no parece tomar parte en la reacción. Así, el polvo del platino cataliza la reacción entre el hidrogeno y el oxígeno. Por tanto: un catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción sin sufrir cambios aparentes en su composición o peso. (Este es un proceso por el cual la velocidad de una reacción química cambia ya que no todas las reacciones actúan igualmente. Antes los catalizadores eran ignorados ya que no parecían tomar parte en la reacción y que un catalizador modifica la velocidad de la reacción sin sufrir cambios aparentes en su composición).

     En un principio se creyó que los catalizadores no intervenían en la reacción química y actuaban por su simple presencia. En la actualidad se ha comprobado que toman parte activa en la reacción, formando compuestos intermedios inestables que se descomponen en seguida regenerando el catalizador, por lo que este no se consume. De esta forma, el catalizador cambia el curso ordinario de la reacción, lo cual reduce la energía de activación. (Antes se pensaba que los catalizadores no tenían ninguna importancia en la reacción y simplemente actuaban por su simple presencia. Actualmente se ha comprobado que los catalizadores tienen una parte activa en la reacción química, y forman compuestos intermedios inestables que se descomponen rápidamente regenerando el catalizador).

     Ejemplos de catalizadores positivos (los que aceleran una reacción) son el dióxido de manganeso (MnO2), que se utiliza en la obtención del clorato de potasio (KClO3) y el platino (Pt), que se emplea en la fabricación del ácido sulfúrico (H2SO4). (Los catalizadores que  se utilizan para acelerar la velocidad de una reacción química, también son llamados catalizadores positivos, un ejemplo del uso de este tipo de catalizador puede ser el empleo de la obtención del ácido sulfúrico, combinando el clorato de potasio con el platino).

     Un catalizador negativo, es decir, el que retarda una reacción, es el tetra etileno de plomo (C2H5)4Pb, que en México se utilizaba como antidetonante en las gasolinas hace ya muchos años. En el cuadro que sigue se presentan algunos catalizadores de amplio uso en procesos químicos: (Aquel catalizador que es usado para disminuir la velocidad de una reacción química, se le llama catalizador negativo. Es el tetra etileno de plomo (C2H5)4Pb, que en México se utilizaba como antidetonante para proteger las gasolineras de algunos incidentes de incendios muy probables, hace muchos años).

     Las acciones catalíticas intervienen en gran número de fenómenos químicos de importancia científica, industrial y biológica. Puesto que sin los catalizadores muchas reacciones se verificarían tan rápido o tan lentamente que sería imposible aprovecharlas, en diversas reacciones entre gases se utilizan catalizadores sólidos que se llaman de contacto. El proceso se denomina catálisis heterogénea. En los automóviles se utilizan convertidores catalíticos de contacto en los tubos de escape. Estos catalizan la oxidación del CO a CO2 y los restos de hidrocarburos sin quemar de la gasolina. Los óxidos de nitrógeno se descomponen en N2 y O2 evitando que se emitan gases muy tóxicos a la atmosfera. (En varios fenómenos químicos de gran importancia en las industrias, se ven involucradas acciones catalíticas. Esto, ya que a veces la reacción es tan rápida o tan lentamente que casi imposible su estudio en totalidad y su aprovechamiento sería muy poco, es allí donde intervienen los catalizadores para ayudar al estudio).

(en este video se muestra un ejemplo sobre la catálisis)

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