Os CATALISADORES são substâncias que alteram a velocidade de uma reacção química sem sofrerem nenhuma alteração.

Catalisadores positivos: designados simplesmente catalisadores, aumentam a velocidade de uma reacção

Catalisadores negativos, denominados inibidores ou estabilizadores, diminuem a velocidade das reacções.

Os catalisadores são muito importantes a nível industrial, uma vez que permitem que se possam obter produtos com maior rapidez, não obrigando a recorrer a técnicas mais dispendiosas

METAIS COMO CATALISADORES

Síntese do amoníaco a partir do hidrogénio e do azoto usando um

catalisador à base de limalha de ferro

Síntese ácido nítrico a partir de amoníaco e oxigénio, usando como

catalisador uma liga de platina e ródio

Síntese do ácido sulfúrico por oxidação do dióxido de enxofre usando

um catalisador de pentóxido de vanádio

Exemplos de reacções industriais na presença de catalisadores:

Hidrogenação dos óleos para se obter gorduras sólidas, usando como

catalisadores o níquel, o paládio e a platina.

Catalisadores biológicos: ENZIMAS

O centro activo tem uma forma complementar da do substrato

O centro activo adquire uma forma complementar da do substrato depois de se ligar a ele

Ciclo catalítico

Catalisadores dos automóveis

A mistura de gases que sai do motor é passada pela câmara do conversor, onde existe um catalisador de platina e ródio, que provoca a redução de NO.

Em seguida passa por um segundo catalisador de platina e paládio que provoca a oxidação de CO.

As câmaras são constituídas por um material poroso coberto com o catalizador

NOx

CO

N2

H2O CO2

Heterogéneos Homogéneos

CATALISADORES

o catalisador e os reagentesconstituem uma única faseo catalisador e os reagentes

constituem fases diferentese a reacção química só se dá na superfície dassubstâncias sólidas.

• os reagentes e o catalisador encontram-se na mesma fase, normalmente líquida.

• a reacção evolui através de espécies intermediárias com menor energia de activação.

• a reacção tem, normalmente, mais do que um passo.

• os metais de transição estão normalmente envolvidos - há alteração dos estados de oxidação durante a reacção.

Catálise homogénea

iões de metais de transição complexos de metais de transição

ácidos e bases inorgânicosenzimas.

Exemplos de catalisadores usados na catálise homogénea :

• o catalisador e os reagentes/produtos encontram-se em fases diferentes.

• acontece em lugares activos da superfície do catalisador.

• os gases são adsorvidos na superfície do catalisador, formando ligações fracas com os átomos metálicos do catalisador.

Catálise heterogénea

Exemplos:

para reagentes gasosos , líquidos orgânicos ou soluções

aquosas utiliza – se catalisador sólido ( metais de

transição , óxidos dos metais de transição )

Como actua um catalizador ?

Teoria da adsorção

H2 (g) + C2H4 (g) → C2H6 (g)

Tempo de vida muito curto

Teoria dos estados de transição ( ou do complexo activado )

O esquema traduz uma colisão não efectiva – NÃO HÁ REACÇÃO

A + C – B

O esquema traduz uma colisão efectiva – HÁ REACÇÃO

A – C + B

Tempo de vida muito curto

Por que será que numas situações há reacção e noutras não?

Importância da energia – para alguns reagentes basta o simples

contacto entre eles para se iniciar a reacção

– REACÇÕES ESPONTÂNEAS.

para outros , no entanto é necessário fornecer energia para se iniciar

o processo reaccional – ENERGIA DE ACTIVAÇÃO

Energia de activação Ea, é a energia mínima necessária para se iniciar uma reacção química

reacção exotérmica

O catalisador modifica o

caminho

duma reacção química.

Resolver Apsa nº 17 (pág. 147)