20 exemplos de catalisadores (e suas funções)

Por catalisador você entende um substância ou elemento, simples e compostos, que desempenha um papel acelerador em um reação química determinado, encurtando os tempos em que ocorre, mas sem alterar em nada o produto final e sem perder sua própria massa no processo (o que ocorre nos reagentes). Por exemplo: enzimas, luz ultravioleta, zinco, cobalto.

Este processo de aceleração de uma reação química é denominado "catálise". E os elementos ou substâncias que inibem a catálise são conhecidos como inibidores. Muitas reações químicas precisam de um catalisador adequado, dependendo se você deseja aumentar ou diminuir a taxa em que ocorrem. Nesse sentido, a catálise pode ser positiva (a velocidade da reação aumenta) ou negativa (a velocidade da reação diminui).

o investigação na catálise e produção de agentes catalíticos é um campo prolífico de indústria química e biológica, uma vez que permitem acelerar reações simplesmente com a adição oportuna do catalisador adequado.

Exemplos de catalisador (e sua função)

1. Enzimas. São substâncias secretadas biológica e naturalmente pelo corpo do seres vivos. As enzimas desempenham um papel catalítico muito importante, pois aceleram processos químicos vitais que, se ocorressem por conta própria, exigiriam temperaturas frequentemente incompatível com a vida. A pepsina e a tripsina, por exemplo, desempenham um papel na decomposição das carnes, acelerando a digestão que, de outra forma, exigiria muito mais tempo e esforço.
2. luz UV. A luz ultravioleta, juntamente com um catalisador, permite a fotocatálise: a aceleração de uma reação química pelo trabalho de um catalisador ativado pela energia luminosa do ultravioleta. Ozônio e óxidos de metal transição são fotocatalisadores comuns.
3. Catalisadores de paládio. Construídos em sistemas automotivos que usam gasolina sem chumbo, esses dispositivos contêm Paládio ou platina em pequenas partículas em um recipiente que adere aos escapamentos do automóveis. Esses metais atuam como catalisadores no processo de atenuação do monóxido de carbono e outros gases tóxicos da combustão, e permitir que sejam reduzidos a vapor de água ou outras substâncias menos perigosas em tempo recorde.
4. Cloreto de alumínio. Este catalisador é utilizado na indústria petroquímica para a obtenção de resinas sintéticas ou substâncias lubrificantes, sem alterar a delicadeza do hidrocarbonetos em questão, uma vez que tem propriedades ácidas e básicas ao mesmo tempo (é anfotérico).
5. Derivados de flúor. Eles aceleram a decomposição do ozônio (O3 → O + O2), que normalmente é uma reação bastante lenta. Este é o problema dos aerossóis e refrigerantes que liberam CFCs na atmosfera: eles diluem a camada de ozônio.
6. Substâncias ácidas. Os prótons liberados pela maioria dos substâncias ácidas pode desempenhar o papel de catalisadores em certas reações químicas, como a hidrólise (quebra de ésteres para formar ácidos carboxílicos e álcoois) de ésteres (derivados orgânicos do petróleo).
7. Zinco. É um catalisador comum na constituição de cicloalcanos (hidrocarbonetos saturados) usados ​​em perfumaria, indústria do petróleo e outros.
8. Dióxido de manganês (MnO2). Este composto é um catalisador frequente para acelerar a decomposição do peróxido de hidrogênio ou peróxido de hidrogênio (2H2O2 → 2H2O + O2).
9. Ferro (III). leste metal É usado como catalisador no processo Haber-Bosch para obter amônia a partir do hidrogênio e do nitrogênio.
10. Pentóxido de vanádio (V2OU5). É um composto altamente tóxico que perde oxigênio reversivelmente quando aquecido. Por isso é utilizado como catalisador na obtenção de ácido sulfúrico a partir do dióxido de enxofre (SO2).
11. Titânio. Misturado ao alumínio, é utilizado no processo de polimerização Ziegler-Natta para acelerar o obtenção de polietileno de alta densidade (PEAD), utilizado na fabricação de recipientes e tampas de garrafas plástico.
12. Níquel. Finamente dividido, é utilizado na hidrogenação de óleos vegetais por meio dos quais se obtém a margarina: gorduras os insaturados tornam-se saturados pelo bombardeio de hidrogênio e esse metal acelera esse processo.
13. Dióxido de silício ou sílica (SO2). É um dos catalisadores mais utilizados no processo de craqueamento catalítico de óleo, além de altas pressões e temperaturas. o rachaduras Consiste na obtenção de substâncias mais simples a partir de um hidrocarboneto complexo.
14. Cobalto (Co) e Molibdênio (Mo). São substâncias utilizadas na alumina no processo de reforma catalítica do petróleo, em que a nafta pesada é separada do enxofre e do nitrogênio, para aumentar seu número de octanas.
15. Permanganato de potássio (KMnO4). É usado como catalisador para a reação química que transforma alcenos (hidrocarbonetos insaturados ou olefinas) em dióis.
16. Platina. Esse metal é utilizado como catalisador em certas reações de obtenção de derivados de benzeno, como o ciclohexano, essencial na fabricação de náilon.
17. Ouro. Pesquisas recentes mostram a eficácia do ouro como nanocatalisador, ou seja, quando é encontrado em agrupamentos atômicos entre oito e duas dezenas. átomos.
18. Ácido cítrico. O ácido contido no limão ou em outras frutas cítricas retarda (catálise negativa) o processo de oxidação a partir de matéria orgânica. Isso pode ser verificado com um pedaço de maçã.
19. Prata. Prata policristalina e prata nanoporosa em experimentos de eletrocatálise são aceleradores eficazes do processos de redução de dióxido de carbono (CO2), que permitem a produção eficiente de produtos químicos Ferramentas.

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