Catalizadores

Un catalizador es una sustancia que tiene la facultad de acelerar o retardar una reacción, sin que está presente cambios, o sea no altera ni siquiera el balance energético de la reacción, pero influye en la velocidad en la cual esta alcanzara su equilibrio químico. El proceso mediante el cual se realiza la aplicación del catalizador es denominado “catálisis”. Los catalizadores se clasifican en catalizadores homogéneos y catalizadores heterogéneos o de contacto. Las propiedades de los catalizadores (esto es de manera general):

1. Puede disminuir la energía de activación, aumentando en el proceso la velocidad de reacción.

2. Nunca determinara el equilibrio de la reacción, puede afectar a los parámetros de la cinética pero no a los termodinámicos.

Los catalizadores homogéneos, son los catalizadores que se presentan en la reacción como reactivos. Estos se caracterizan porque influyen cambiando el mecanismo de la reacción, en pocas palabras s e pueden llegar a combinar con los reactivos para formar un “intermedio” inestable, dando lugar a los productos, pero el catalizador se genera al finalizar la reacción. Los catalizadores heterogéneos, son los que se presentan en una fase distinta de los reactivos. Se caracterizan por poder absorber en sus superficies moléculas de los reactivos, logrando una mayor concentración y superficie de contacto entre las sustancias a reaccionar. Cuando ya reaccionaron todos los reactivos, estos dejan la superficie del catalizador, y las sustancias que se desprenden ya son los productos. No se conoce bien el modo de seleccionarlo para promover una reacción específica, durante la práctica es necesario realizar ensayos para lograr un catalizador satisfactorio. A continuación, se definirán los catalizadores de compuestos inorgánicos, compuestos organometálicos y biocatalizadores:

Catalizador por medio de compuestos inorgánicos:

Son catalizadores en los cuales, los cuales pueden estar formados por diversos elementos, más bien solo pos compuestos inorgánicos, como catalizadores comúnmente se utilizan metales u óxidos de metales. Como por ejemplo el hierro, el platino, el níquel, el trióxido de aluminio o el pentaóxido de vanadio Los catalizadores inorgánicos suelen ser metales de transición, como el platino y el níquel, o compuestos de metales de transición, como el dióxido de manganeso. Estas sustancias pueden combinarse con los reactivos y modificar la densidad electrónica en la unión química que se rompe durante la reacción. De esta manera se reduce la energía de activación y se facilita la reacción. En el caso de la descomposición del agua oxigenada, el catalizador debilita la unión entre los dos átomos de oxígeno (H-O-O-H), que se separan durante el proceso.. Ejemplos de Catalizadores Inorgánicos:

1. Acido sulfúrico.

2. Nitrógeno.

3. Amoniaco

4. Oxido/hidróxido de calcio

Catalizador por medio de compuestos organometálicos:

Iniciaremos definiendo que es un compuesto organometálicos

. Un compuesto organometálicos es el cual presenta un enlace entre un metal (hablando de cualquier tipo de metal, puede ser de transición interna, alcalino y alcalinotérreo en fin, cualquier elemento que presente las características de los metales) y un átomo de carbono. Se debe tener en cuenta de que los compuestos basados en cadenas y anillos, tienen como “ingrediente principal” al carbono y reciben el nombre de orgánicos, por esta razón, estos compuestos tienen como prefijo “órgano” y el sufijo“metálico”es porque el carbono esta enlazado con un metal. Se debe tener también en consideración que no entran en esta clasificación los compuestos en los cuales un metal esta unido a un átomo cualquiera que NO sea un carbono. Algunos estudiosos consideran este tipo de compuestos como si fuese un grupo distinto a los compuestos inorgánicos y orgánicos, por la gran variedad que este grupo cuenta. Este es un ejemplo de un compuesto organometalico a base de silicio se puede observan que está unido a 2 moléculas de metil ya 2 oxígenos, esta se llama dimetildietoxisilano, que es una molécula de organosilicio.

Si se desea dar nomenclatura a este tipo de compuestos, aquí está una serie de pasos para dar nomenclatura según IUPAC:

1) Se debe de nombrar la cadena orgánica como si fuese un sustituyente, agregándole el prefijo de las veces que se repite el enlace con el metal, di (dos), tri (tres), tetra(cuatro), etc.

2) La cadena orgánica debe de llamarse como prefijo y con sustituyente con terminación-ilo , propilo, metilo, isobutilo, etc.

3) Después se le agrega la preposición al metal, en el que forma enlace

4) Si se llega a presentar un halógeno unido al metal, se menciona al halógeno primero y después el metal, y de ahí seguir de manera cotidiana.

Ahora como supondrá que cuando hablamos de catalizadores organometálicos, hablamos de catalizadores que cuentan con este tipo de estructuras moleculares (ósea, formados por carbono y metales, principalmente).

Los catalizadores organometálicos permiten ejercer un control preciso sobre la estructura, la morfología y las propiedades mecánicas

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