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Catalisadores, o que são? Definição, funcionalidade e características

Catalisadores são utilizados para acelerar o processo de uma reação química, diminuindo a energia de ativação e aumentando a velocidade.
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Na química, os catalisadores exercem a função de acelerar uma reação. Ou seja, são utilizados como forma de aumentar a velocidade de uma reação química. Porém, o catalisador não possui influência sobre o equilíbrio de uma reação. Isso porque, não altera a composição química dos reagentes e produtos catalisados.

Assim, os catalisadores cumprem a função de acelerar ou retardar uma reação sem afetar o equilíbrio da mesma. Dessa forma, um catalisador oferece para a reação um caminho mais rápido do que o usual, caso a velocidade não fosse acelerada.

Como exemplo, podemos citar a água oxigenada. Em síntese, o composto apresenta decomposição lenta em condições ambientes. Por conta disso, forma gás oxigênio e água (H2O2 → O2 + H2O). Entretanto, quando é colocado sobre algum tipo de machucado, por exemplo, a reação química é acelerada.

Em seguida,  formam-se em grande quantidade bolhas devido ao processo de aceleramento da reação. Isso ocorre devido à presença de uma enzima denominada catalise – catalisador biológico presente no sangue. Além do sangue, a catalise está presente, também, em outros elementos, como a batata.

Como funcionam os catalisadores

Em síntese, os catalisadores aceleram a reação química. O processo funciona como um caminho alternativo, uma espécie de atalho, para que o produto exerça a função desejada. Nesse sentido, o catalisador trabalha de forma diferente em relação à outros reagentes e produtos.

Dessa forma, na presença do catalisador, a reação química apresenta energia de ativação menor, se comparada ao processo sem o acelerador. Assim, como o catalisador não é consumido durante a reação, a utilização do mesmo pode ser feita diversas vezes.

Além disso, o catalisador não afeta no equilíbrio da reação. Isso porque, a sustância consegue o aumento da velocidade em todos os sentidos da reação. Dessa forma, não há o desequilíbrio do processo catalisado.

Em relação à catalise, existem dois tipos de classificação: a catálise homogênea e a catálise heterogênea. A diferença entre ambas é muito simples. Ou seja, enquanto na catálise homogênea o catalisador possui a mesma fase que os reagentes (gasoso – gasoso por exemplo), na catálise heterogênea o catalisador será diferente dos reagentes (sólido – gasoso)….

Além de acelerar o processo das reações, o catalisador também exerce a função de retardar um processo. Neste caso, é chamado de veneno de catalisador ou anticatalisador. Isso porque, a substância trabalha como forma de diminuir o processo de uma reação.

Visto isso, quando o catalisador age para acelerar o processo de uma reação a energia de ativação diminui e a velocidade é aumentada. Por outro lado, quando o catalisador age como inibidor, ou seja, como veneno, a energia de ativação é aumentada e a velocidade da reação química diminui.

Tipos de catalisadores

Em síntese, não existe uma forma ideal de catalisador. Isso porque, cada reação química utiliza um tipo diferente da substância. Porém, existem tipos de catalisadores que são utilizados com maior frequência como, por exemplo:

  • metais – principalmente os de transição: Co, Ni, Pt, Pd
  • ácidos – responsáveis pela catalisação de muitas reações orgânicas: H2SO4
  • óxidos metálicos – Al2O3, Fe2O3- bases – NaOH
  • enzimas – produzidas pelos organismos vivos: lipase, suco gástrico.

As enzimas, neste caso, são tipos de catalisadores vivos que trabalham dentro do organismo em processos orgânicos, como a digestão. Assim, quando uma enzima age diante de um substrato ou produto, a velocidade das reações catalisadas aumenta de de 106 a 1012 vezes, se comparadas às velocidade das reações que não sofreram aceleramento.

Outro exemplo de reação catalisadora ocorre nas indústrias químicas, principalmente as petroquímicas. Isso porque, o catalisador (catalisação heterogênea) é utilizado para acelerar as reaçõe, barateando o processo de produção.

Fontes: conhecimentocientifico, Info EscolaSó Química e Manual da Química

Fonte imagem destaque: Instituto Federal do Acre, Guia do Estudante e Engenharia Química

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