Profundizando en la cinética química

8. Uso de catalizadores

El agregado de un catalizador a una reacción química puede compararse con la construcción de un túnel para conectar dos pueblos que estaban unidos por un camino sinuoso en la montaña. Los catalizadores son especies químicas que incrementan la rapidez de una reacción sin consumirse, es decir, sin que se produzca un cambio químico alguno en su estructura al inicio y al final del proceso. Permiten que las reacciones tengan lugar mediante caminos alternativos (mecanismo de reacción diferente) que aumentan la rapidez de reacción disminuyendo las energías de activación. Como la energía de activación disminuye, más partículas poseen la energía cinética necesaria para la reacción.

Algunos catalizadores se usan para aumentar la rapidez, estos son los catalizadores positivos (hacen que la energía de activación disminuya). Otros son utilizados para evitar o retrasar que una reacción se efectúe, son los catalizadores negativos, también llamados inhibidores (hacen que la energía de activación aumente).

Los catalizadores pueden ser homogéneos o heterogéneos si están en la misma o en una diferente fase que los reactivos respectivamente.

En el caso de los catalizadores homogéneos se encuentran en la misma fase que los reactivos. El adelgazamiento del ozono estratosférico (llamado agujero de ozono) es un ejemplo de la acción de un catalizador homogéneo. Consulta la sección el ozono y los CFC.

Los catalizadores heterogéneos son aquellos en los que los reactivos y el catalizador están en fases distintas. Son normalmente sólidos y disminuyen la energía de activación proporcionando superficies sobre las que pueden tener lugar las reacciones.Los metales finamente divididos suelen usarse como catalizadores heterogéneos de reacciones en fase líquida o gaseosa. Las moléculas reaccionantes sufren enlazamiento, o adsorción, en la superficie del catalizador. Los puntos del catalizador en donde se lleva a cabo la reacción se llaman sitios activos. La adsorción de un reactivo en un sitio activo facilita la ruptura de enlaces y reduce la energía de activación.

Observa el siguiente vídeo que muestra un ejemplo de catalizadores heterogéneos: el convertidor catalítico.

En los organismos vivos, la catálisis se consigue por medio de las enzimas, que son proteínas con una alta especificidad.

Para conservar bebidas y frutas se utiliza el ácido ascórbico, en el caso de las mermeladas y papitas fritas se usa el ácido benzoico, y para los embutidos se utiliza nitrito de sodio. ¿Cómo se relaciona el uso de los conservantes con el texto que analizaste recién?