Catálisis



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CATÁLISIS
Es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química. Existen:

Catalizadores negativos (Inhibidores): Reducen la velocidad de reacción.

Catalizadores positivos (Promotores): Aumentan la velocidad de reacción.

Venenos catalíticos: Desactivan la velocidad de reacción.


La producción de los productos químicos industriales más importantes implica a la catálisis. La catálisis es importante para muchos aspectos de las ciencias del medio ambiente, por ejemplo, el convertidor catalítico de los automóviles y la dinámica del agujero de ozono.

Convertidor Catalítico: es un componente de los automóviles que sirve para el control y reducción de los gases nocivos expedidos por el motor de combustión interna. Consiste de un espacio aislado que contiene gránulos aglutinantes, a través de los cuales pasan los gases para ser filtrados. Los hidrocarburos y el monóxido de carbono antes de ser expulsados por el escape, son convertidos en dióxido de carbono y vapor de agua

El catalizador esta compuesto de platino, rodio y paladio y cuando los gases nocivos se ponen en contacto con él, se generan y aceleran las reacciones químicas que descomponen y oxidan estos gases transformándolos en gases inocuos para el medio ambiente.

La eficiencia del catalizador depende de que la relación combustible/aire sea lo mas próxima a la estequiométrica y es por eso que la eficiencia del catalizador depende del funcionamiento de la sonda lambda.

En resumen: se produce la combustión en el cilindro y se generan gases que salen por el múltiple de escape. Estos gases están en contacto con la sonda lambda que registra del tipo que son. Luego pasan por el caño de escape para que sea “limpiados”. Esta información viaja a la central de la inyección para que regule la cantidad de combustible. Este último paso se hace casi instantáneamente, de forma tal que al registrar gases nocivos la corrección en la cantidad de combustible es casi inmediata

La característica general de la catálisis es que la reacción catalítica tiene un menor cambio de energía libre de la etapa limitante hasta el estado de transición que la reacción no catalizada correspondiente, resultando en una mayor velocidad de reacción a la misma temperatura. Sin embargo, el origen mecánico de la catálisis es complejo.


Cinéticamente, las reacciones catalíticas se comportan como las reacciones químicas típicas, es decir, la velocidad de reacción depende de la frecuencia de contacto de los reactivos en la etapa determinante de velocidad (ver ecuación de Arrhenius. Normalmente, el catalizador participa en esta etapa lenta, y las velocidades están limitadas por la cantidad de catalizador. En catálisis heterogénea, la difusión de los reactivos a la superficie de contacto y la difusión de los productos desde dicha superficie puede ser la etapa determinante de la velocidad. Eventos similares relacionados con la unión del sustrato y la disociación del producto se aplican en la catálisis homogénea.
Aunque los catalizadores no son consumidos por la propia reacción, pueden resultar inhibidos, desactivados o destruidos por procesos secundarios. En la catálisis heterogénea, procesos secundarios típicos incluyen el coqueo, donde el catalizador se cubre por productos secundarios poliméricos. Además, los catalizadores heterogéneos pueden disolverse en la solución en un sistema sólido-líquido o evaporase en un sistema sólido-gas.



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