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Catalizadores

Muchas reacciones químicas se producen de manera muy lenta y para acelerar el mecanismo de reacción utilizamos los catalizadores.

En primer lugar vamos a explicar el concepto de energía de activación. La energía de activación se define como “la energía que necesita un sistema para poder iniciar un determinado proceso. Suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química.”

La función de un catalizador (catalizador positivo) es reducir esta energía de activación que necesitan las reacciones para que los procesos se lleven a cabo. Si se reduce esta energía de activación, aumenta la velocidad de la reacción, es decir, la finalidad del uso de catalizadores es aumentar la velocidad de la reacción reduciendo así el tiempo de duración de la misma.

1. Catalizador positivo.

Un catalizador negativo (inhibidores) realiza el efecto contrario, incrementan la energía de activación, con lo cual disminuye la velocidad del proceso.

Hay que aclarar que los catalizadores no intervienen en la reacción y no sufre ningún tipo de cambio neto. Al final del proceso se recupera toda la cantidad de catalizador que se haya utilizado y de forma inalterada. Ellos solo actúan modificando la energía de activación del proceso, pero sin intervenir en la reacción global ni en su rendimiento.

Catálisis homogénea.

En este tipo de catálisis, los reactivos y el catalizador se encuentran en la misma fase (mismo medio y estado físico). Una catálisis muy común es la que se produce en ciertas reacciones orgánicas mediante la adición de ácidos o bases que hacen de catalizadores.

Catálisis heterogénea.

En este tipo de catálisis, los reactivos se encuentran en una fase y los catalizadores en otra diferente.

Un ejemplo de catalizador heterogéneo son las zeolitas, polímeros porosos que se usan como soportes para catálisis heterogéneas. Se emplean en la industria petroquímica para la obtención de gasolinas.

Catálisis enzimática. Biocatalizadores.

Las enzimas son un tipo particular de proteínas que actúan como catalizadores muy específicos en reacciones bioquímicas.

El mecanismo de actuación enzimática es denominado de “llave y cerradura”, el cual consta de los siguientes elementos:

                  – Enzima: es una proteína capaz de catalizar una determinada reacción bioquímica sobre una sustancia.

                  – Sitio activo. Es el lugar de la encima en el que está localizada la actividad catalizadora.

                  – Sustrato. Es la sustancia específica sobre la que actúa la enzima.

                  – Complejo enzima-sustrato. Se denomina así el intermedio de reacción en el que se encuentran unidos la enzima y el sustrato en el sitio activo y que dará lugar a la reacción catalizada.

                  – Productos. Son los resultantes de la acción enzimática. Al final del proceso, el sustrato se habrá transformado en los productos.

2. Catálisis enzimática.
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2 comentarios en “Catalizadores

  1. Qué buena entrada, gracias. Te anticipo que mucho de los fármacos más conocidos actúan como catalizadores, acelerando y priorizando las transformaciones de las enzimas. Aunque el más famoso catalizador es el de nuestros vehículos, que cuando se estropea además cuestas una pasta y lamentablemente solo palia, en parte, la contaminación, a ver si la química desarrolla alguna solución sostenible.

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    1. Muchas gracias José Mª por su comentario sobre los fármacos, un nuevo ejemplo y muy interesante sobre los catalizadores.

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