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FISICOQUIMICA
Curso 2004
Clase 27 Octubre 27
Catalizadores. Aspectos Químicos, Cinéticos y
Termodinámicos. Atkins, p. 811-814 853-875
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Conceptos decatálisis y catalizador.

• Un catalizador es una sustancia que acelera la
  velocidad de reacción y que no aparece en la
  ecuación estequiométrica (Berzelius, 1835
  Ostwald, 1909).
• Los catalizadores aumentan la velocidad de
  reacción de 10 a 1012 veces.

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Propiedades de los catalizadores

• 1. El catalizador aparece químicamente
  inalterado al final de la reacción.
• 2. Una pequeña cantidad de catalizador es
  suficiente para producir una reacción
  considerable.
• 3. El catalizador no inicia la reacción sólo
  acelera una reacción que se producía lentamente.
• 4. El catalizador no afecta la posición del
  equilibrio en una reacción reversible.

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Mecanismo de reacción de los catalizadores
A Cat ? (ACat) ? B Cat En una reacción
reversible A B C D El mismo
catalizador acelera las dos reacciones sin
modificar el equilibrio k1cat gt k1 k2cat gt k2
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El mecanismo de acción de los catalizadores
consiste en la disminución de la energía de
activación. En una reacción reversible, las
energías de activación directa e inversa están
disminuidas y las velocidades directa e inversa
están igualmente aumentadas.
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Ecuación de Arrhenius k A . eEa/RT ln k
ln A Ea/RT donde Ea es la energía de
activación de esta ecuación empírica
Pendiente Ea/R
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Con catalizador
Sin catalizador
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Ecinética gt Ea hay reacción Ecinética
lt Ea no hay reacción
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Ea
Efecto de la temperatura y de los catalizadores
sobre la fracción de moléculas con energía
cinética igual o mayor a la energía de
activación, es decir, capaces de llevar a
reacción en un choque molecular.
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El concepto de energía de activación esta
asociado al concepto de complejo activado. En la
catálisis, la formación del complejo activado
requiere menos energía.
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Tipos de catálisis

• Catálisis homogénea. El catalizador está en la
  misma fase que la mezcla de reacción. Por
  ejemplo, un ácido en una solución, o un gas en
  una mezcla gaseosa.
• Catálisis heterogénea. El catalizador está en una
  fase distinta de la mezcla de reacción. Por
  ejemplo, un catalizador metálico (sólido) en una
  mezcla gaseosa. gaseosa.

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Catálisis homogénea en soluciónDescomposición
del H2O2

• 2 H2O2 ?? 2 H2O O2
• (reacción global)
• H3O H2O2 ? H3O2 H2O
• H3O2 Br ? HOBr H2O
• HOBr H2O2 ? H3O O2 Br

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(No Transcript)