O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

Os catalisadores são substâncias responsáveis por acelerar a velocidade de uma reação.

Os cientistas Jöns Jakob Berzelius e Wilhelm Ostwald deram início aos estudos sobre catalisadores no início do século XIX. A velocidade de um grande número de reações é influenciada pela presença de substâncias que permanecem quimicamente inalteradas no processo. Essas substâncias ficaram conhecidas como catalisadores e fazem com que as moléculas reajam com uma velocidade maior, ou seja, aceleram a reação. É importante o fato de que não influenciam na composição e nem na quantidade do produto final da reação.

Mas como agem os catalisadores? A ação do catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o aumento da velocidade da reação. No final do processo o catalisador é devolvido intacto, ou seja, sem passar por nenhuma modificação.

Catálise é a denominação dada à reação que ocorre na presença de um catalisador. O sistema formado pelo catalisador e os reagentes determina como a catálise vai ocorrer, sendo que ela pode ocorrer de duas formas: homogênea ou heterogênea.

Catálise homogênea: o catalisador e os reagentes constituem uma única fase.

NO (g)
2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g)

Catalisador da reação: NO gasoso.

Reagentes: SO2 gasoso e O2 gasoso.
Observe que o catalisador e os reagentes possuem uma só fase (gás), ou seja, o sistema é monofásico.

Catálise heterogênea: o catalisador e os reagentes possuem mais de uma fase nesse tipo de catálise.

Pt (s)
2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g)

Catalisador da reação: Pt sólido.

Reagentes: SO2 gasoso e O2 gasoso.

Nesse caso o sistema é formado pela mistura de SO2, O2 e Pt, sendo assim é difásico porque possui duas fases: gás e sólido.

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Fatores que alteram a velocidade das reações químicas (continuação)

Catalisador é uma substância química que não participa da reação química. Diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação.

O catalisador acelera a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. A quantidade de substância produzida na reação não se altera com o uso de catalisadores.

Se a reação for reversível, a reação inversa também será acelerada, pois sua energia de ativação também terá um valor menor. O catalisador não altera a variação de entalpia.

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

Gráficos com e sem catalisadores:

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

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Catálise é o aumento de velocidade da reação, provocado pelo catalisador. A palavra catálise, do grego katálysis, foi introduzida, em 1835, por Berzeliu.

No nosso organismo, existem muitos catalisadores, que são chamados de enzimas. A saliva e o suco gástrico (que contém ácido clorídrico) são exemplos de enzimas que aumentam a velocidade da reação, no caso, a digestão.

Nas indústrias químicas, principalmente a petroquímica, os catalisadores são muito utilizados para acelerar as reações, deixando o processo mais barato.

Uma forma de ver a ação dos catalisadores é adicionando açúcar ao refrigerante. Os refrigerenates carbonatados contém dióxido de carbono (gás carbônico) e pode ser eliminado mais facilmente com adição de açúcar. A reação de eliminação do gás acontece com mais velocidade e percebe-se a formação de bolhas do gás deixando a solução.

Na equação química, coloca-se o catalisador em cima da seta que representa a reação química. Em função dos estados físicos dos reagentes e produtos, a catálise pode ser homogênea ou heterogênea.

- catálise homogênea: quando reagentes e catalisador estão no mesmo estado físico, formando um sistema monofásico.

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

- catálise heterogênea: quando reagentes e catalisador não estão no mesmo estado físico, formando um sistema heterogêneo.

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

Não existe um tipo ideal de catalisador. Para cada reação química existe um tipo diferente de catalisador. Os catalisadors mais comuns são:

- metais - principalmente os de transição: Co, Ni, Pt, Pd
- ácidos - que catalisam muitas reações orgânicas: H2SO4
- óxidos metálicos – Al2O3, Fe2O3
- bases - NaOH
- enzimas – produzidas pelos organismos vivos: lipase, suco gástrico.

Inibidores

São substâncias, que ao contrário dos catalisadores, aumentam a energia de ativação e, como consequência, diminuem a velocidade da reação química.

O inibidor pode ser chamado também de veneno de catalisador ou anticatalisador. Antigamente, era chamado de catalisador negativo.

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

Velocidade instantânea

Nas reações químicas, a velocidade a cada instante é diferente da velocidade média. As velocidades instantâneas nunca são as mesmas, possuindo valores diferentes durante a reação.

Se os intervalos de tempo utilizados nas medidas da velocidade média forem ficando cada vez menores, a velocidade média tenderá a assumir valores cada vez mais próximos da velocidade em um certo instante.

Velocidade instantânea é o valor para o qual tende a velocidade média quando os intervalos de tempo vão se tornando cada vez menores.

Pode ser calculada de acordo com a “Lei Cinética ou Equação de Velocidade”, proposta por Guldberg e Waage.

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?
  
O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

O que são catalisadores e qual sua relação com a velocidade da reação?

Como referenciar: "Catalisador e inibidores" em Só Química. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2022. Consultado em 18/11/2022 às 09:41. Disponível na Internet em http://www.soquimica.com.br/conteudos/em/cineticaquimica/p6.php

O que são catalisadores é qual sua função nas reações?

Catalisadores são substâncias que podem acelerar uma reação química ou biológica sem que sofram alteração permanente, ou seja, sem serem consumidas durante a reação. Os catalisadores biológicos, produzidos pelas células, são conhecidos como enzimas.

Como o catalisador influência na velocidade da reação?

Os catalisadores conseguem aumentar a velocidade das reações porque eles atuam mudando o mecanismo da reação por diminuir a energia de ativação da reação. Assim, com uma quantidade de energia de ativação menor, fica mais fácil para as partículas reagentes atingirem essa energia e reagirem.

Qual é a função de um catalisador?

A transformação de gases poluentes liberados pelo motor (como CO, NOx e CxHy) em compostos seguros (como CO2, H20 e N2) é a principal função para que serve o catalisador.

Qual a relação entre o catalisador é a energia de ativação?

Catalisador é uma substância química que não participa da reação química. Diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação. O catalisador acelera a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos.