Fala aí, nós somos o Responde Aí, e nossa missão é ajudar você a mandar bem na sua prova! Antes de tudo precisamos nos questionar: O que são catalisadores? Chamamos de catalisadores substâncias química que tem como papel acelerar algumas reações, participando de alguma etapa da reação, mas sendo regenerado ao final. Quando estudamos a cinética
química das reações vemos que para a reação acontecer os reagente precisam receber uma energia mínima e essa energia mínima é o que chamamos de energia de ativação (). Quanto menor essa energia de ativação, mais rápida é a reação. O que os catalisadores fazem é oferecerem um caminho alternativo à reação, com uma energia de ativação menor, e assim a reação
acontece mais rapidamente. 📢 ALERTA: Percebeu que os catalisadores são estudados dentro da cinética química? Ou seja, falamos sobre eles quando estamos estudando a velocidade das reações e quais fatores afetam essa velocidade. Existem muitos outros conhecimentos muito importantes dentro da cinética
química. Confere a nossa página desse assunto porque lá tem tudo que você precisa saber. Pode confiar, é só clicar aqui 👉🏽 Cinética Química. Uma vez que entedemos o que são os catalisadores podemos falar sobre os tipos deles. Primeiro, os catalisadores podem ser classificados de acordo com a fase em que eles se encontram: Agora, podemos separar os catalisadores nos
principais tipos:Tipos de Catalisadores
Resumo
- Catalisadores metálicos:Muitos metais, principalmente os metais de transição como platina, cobalto, níquel e paládio, são utilizados como catalisadores. Os catalisadores metálicos são muito utilizados como catalisadores heterogêneos, eles conseguem adsorver moléculas gasosas e com essas moléculas "presas" no catalisador sólido algumas ligações são enfraquecidas e a reação fica mais rápida.
- Catalisadores ácidos - base: A íons que são liberados por substâncias ácidas e a hidroxila, , liberada pelas substâncias básicas são catalisadores de diversas reações na química orgânica.
- Catalisadores óxidos metálicos: Alguns óxidos metálicos também podem ser utilizados como catalisadores como, por exemplo, e .
- Enzimas (Catalisadores vivos): Esses catalisadores aqui são os mais importantes do rolê hahaha. A maioria das reações químicas que acontecem no corpo humano são mediadas e aceleradas por enzimas, que são proteínas, e a função delas é justamente acelerar as reações, ou seja, são catalisadores naturais.
E esses são os tipos de catalisadores.
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Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração, isto é, não são consumidas durante a reação.
Para entendermos como atuam os catalisadores, precisamos nos lembrar do que foi explicado no texto “Energia de ativação”. Conforme mostrado lá, para que uma reação química se inicie, é necessário que os reagentes tenham ou recebam certa quantidade de energia mínima, que é denominada de energia de ativação.
Com essa energia mínima, os reagentes conseguem atingir o complexo ativado, que é um estado intermediário (estado de transição) que se forma entre os reagentes e os produtos, em cuja estrutura existem as ligações anteriores enfraquecidas e a formação de novas ligações (presentes nos produtos).
Por exemplo, considere a reação genérica abaixo:
Observe que a energia de ativação necessária para atingir o complexo ativado se torna uma espécie de obstáculo que precisa ser ultrapassado para que a reação ocorra. Isso significa que quanto maior for a energia de ativação de uma reação, maior será o obstáculo a ser vencido e menor será a velocidade da reação.
O contrário também é verdadeiro, se a energia de ativação for menor, a reação será mais rápida. É exatamente isso que os catalisadores fazem, eles criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de forma mais rápida.
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Para conseguir abaixar a energia de ativação, o catalisador age mudando o mecanismo da reação, por se combinar com os reagentes num sistema que pode ser monofásico (catálise homogênea) ou polifásico (catálise heterogênea).
Mais detalhes sobre esses tipos de catálises podem ser vistos nos textos abaixo:
- Catálise homogênea
- Catálise heterogênea
Mas, de forma genérica, podemos dizer que essa combinação entre o reagente e o catalisador forma um composto intermediário que depois se transforma, originando o produto e o catalisador. Observe como isso pode ser representado:
Veja que o catalisador é regenerado ao final da reação, não sendo consumido por ela.
Um fato importante é que o catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, isso significa que ele diminui a energia de ativação de ambas.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química