Se presenta un resumen de los conceptos básicos de la catálisis, así como las principales características de la catálisis homogénea y heterogénea.

1. Prof. Pablo Fonseca
Catálisis
2-2016

2.  La Catálisis es el proceso por el cual se
aumenta o disminuye la velocidad de una
reacción química.
 La Catálisis es una Sub-rama de la Química
que se encarga de estudiar la velocidad de las
reacciones catalizadas. A su vez es una rama
de la Cinética Química.

3.  Reacción Química:
Reactivo(s) → Producto(s)
Mecanismo de Reacción
Tipos de Reacciones (Termodinánica):
Endotérmica y Exotérmica
Velocidad de Reacción:
v = n / t

4.  1.- Estado físico de los reactivos: Las reacciones son más
rápidas si los reactivos son gaseosos o están en disolución.
En las reacciones heterogéneas la velocidad dependerá de la
superficie de contacto entre ambas fases, siendo mayor
cuanto mayor es el estado de división
 2.- Concentración de los reactivos La velocidad de la reacción
se incrementa al aumentar la concentración de los reactivos,
ya que aumenta el número de choques entre ellos.
 3.- Temperatura Un incremento de la temperatura provoca un
incremento en la energía cinética de las moléculas, lo que
hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza la
energía de activación.
 4.- Catalizadores Los catalizadores cambian la energía de
activación de una determinada reacción, y por lo tanto varían
la velocidad de reacción

5.  Un catalizador es una sustancia que cambia
la rapidez de una reacción químicas
tomando parte íntimamente en ella, pero
sin llegar a ser un producto.
 Aquella sustancia que incrementa la rapidez
de acercamiento de la reacción química al
equilibrio sin ser consumido en el proceso.
 Un catalizador es una sustancia que
modifica la velocidad de una reacción
química, permitiendo que ésta transcurra a
mayor velocidad.

6.  Sustancia o especie química que me altera la
Energía de Activación (ea) de una reacción
química, tomando parte de la misma sin
llegar a ser producto.
Reactivo(s) ---------------------> Producto(s)
Catalizador(es)

7. Los que AUMENTAN la rapidez de reacción se denominan:
Catalizadores positivos o Promotores.
Los que DISMINUYEN la rapidez de reacción se
denominan: Catalizadores negativos o Inhibidores.
Los que detienen por completo una reacción: Veneno.
No se incluyen aquellos compuestos que se utilizan para llevar una reacción a un
sentido de la ecuación y que participan en ella siendo parte del producto.

8.  No afectan el equilibrio de la reacción.
 No afecta las variables termodinámicas total
del sistema.
 Afecta la velocidad de reacción o la
orientación de los reactivos o inclusive
ambos.
 Poseen vida limitada.

11. Factores:
- Naturaleza de
los reactantes
- Presión
- Temperatura

14.  Colisiones:
 Efectivas: Producen reacción
 No Efectivas: No hay reacción
RTG
e
hN
TR
k /*
.
. 


15.  Catálisis Homogénea: Los reactivos y el o
los catalizadores están en la misma fase.
Ejemplo: la descomposición del peróxido de
hidrógeno por Yoduro (Acuosa)
Catálisis Heterogénea: Los reactivos y el o los
catalizadores no están en la misma fase.
Ejemplo: la descomposición del peróxido de
hidrógeno (acuoso) por Oro (sólido)
Catálisis Enzimática: Llevada a cabo por
proteínas en los seres vivos

16.  Electrocatalizadores: En el contexto de la electroquímica,
específicamente en la ingeniería de las pilas de combustible,
que contienen varios metales los catalizadores se utilizan
para mejorar las velocidades de las semirreacciones que
conforman la pila de combustible. Un tipo común de
electrocatalizador de pila de combustible se basa en
nanopartículas de platino que están soportadas en partículas
un poco mayores de carbón.
 Organocatálisis: Mientras que los metales de transición a
veces atraen más la atención en el estudio de la catálisis, las
moléculas orgánicas que no contengan metales también
pueden poseer propiedades catalíticas. Normalmente, los
catalizadores orgánicos requieren una mayor carga (o
cantidad de catalizador por unidad de cantidad de reactivo)
que los catalizadores basados en metales de transición, pero
estos catalizadores suelen estar disponibles comercialmente
en grandes cantidades, ayudando a reducir los costos. A
principios de los 2000, los organocatalizadores fueron
considerados una "nueva generación" y eran competidores de
los tradicionales catalizadores que contenían metales.

17.  En la catálisis homogénea todos los reactivos
y el catalizador están molecularmente
dispersos en una fase. Este tipo de catálisis
está limitada fundamentalmente a sistemas
gaseosas y líquidos, siendo estas últimas las
más numerosas y de mayor importancia
industrial

19. Tipo de catalizadores usados: Generalmente
son compuestos de metales de transición
(bloque d), sin embargo compuestos
organometálicos también son usados.
La actividad de estos catalizadores dependen
de las características electrónicas, esféricas y
estéricas del complejo

20.  Para este tipo de reacción la reacción se da
por:
 Reactivo + Catalizador = Complejo metal-
sustrato = Producto + metal

21.  Los complejos de metales tienden a ser muy
fácilmente reaccionables por lo tanto su
actividad esta limitada con el paso del
tiempo.
 Debido a esto los tipos de reacciones son
difíciles de manejar a nivel industrial y por
ello se utiliza en casos muy específicos.

22.  Un gran número de reacciones químicas de
importancia industrial y científica
transcurren en interfases, generalmente del
tipo gas-sólido o líquido-sólido.
 En su mayoría estas reacciones son
aceleradas por la presencia de sólidos
específicos. Dado que el sólido aparece
relativamente inalterado al final de la
reacción y no forma parte de los productos,
pero tiene efecto sobre la rapidez, debe
considerarse un catalizador.

24. Tipo de catalizadores usados: Son metales u
óxidos metálicos en soportes porosos.
La actividad de estos catalizadores dependen
de los fenómenos de Adsorción Física y
Químicas.

25.  Para este tipo de reacción la reacción se da
por:

26.  Los metales nobles u óxidos de metales
metales tienden a ser muy poco reactivos
por lo tanto su actividad esta limitada por
un gran periodo de tiempo.
 Debido a esto los tipos de reacciones son
fáciles de manejar a nivel industrial y por
ello se utiliza en una muy alta variedad de
casos.