Se denomina catálise o processo químico pelo qual a velocidade de uma reação química é aumentada a partir da adição de uma substância (simples ou composta) que altera os tempos de reação sem afetar a natureza do produto final e sem perder sua própria massa no processo (algo que não acontecer com os reagentes).
A substância que aumenta a velocidade da reação é chamada de catalisador. Muitas reações químicas ocorrem muito lentamente, então um catalisador precisa ser adicionado para acelerá-las. Existem também substâncias que retardam as reações químicas e são chamadas de inibidores.
Substâncias que aumentam a velocidade das reações químicas também são chamadas de catalisadores positivos e os que a diminuem (inibidores), catalisadores negativos.
- Catalisadores (e suas funções)
Exemplos de Catalisador Positivo
- enzimas. Secretadas naturalmente pelo organismo dos seres vivos, as enzimas desempenham importante papel catalisador, pois aceleram processos vitais que, se ocorressem isoladamente, exigiriam temperaturas muitas vezes incompatíveis com a vida.
- catalisadores de paládio. Para carros que usam gasolina sem chumbo, tubos com paládio ou platina em pequenas partículas aderem ao escapamento dos carros, podendo catalisar o processo de atenuação do monóxido de carbono e outros gases tóxicos da combustão, e permitir que sejam reduzidos a substâncias menos perigosas. em tempo recorde.
- derivados de flúor. Eles aceleram a decomposição do ozônio (O3 → O + O2) em oxigênio, uma reação que normalmente é lenta. Aerossóis e refrigerantes que liberam CFCs na atmosfera afetam a camada de ozônio, pois aumentam sua taxa de decomposição.
- Dióxido de manganês (MnO2). É um catalisador freqüente na decomposição do peróxido de hidrogênio ou peróxido de hidrogênio (2H2O2 → 2h2O + O2) em água e oxigênio.
- Níquel. É utilizado na hidrogenação de óleos vegetais para obtenção de margarina, pois acelera o processo de obtenção de lipídeos saturados.
- Prata. Prata policristalina e nanoporosa são aceleradores eficazes de dióxido de carbono (CO2) por eletrocatálise.
- cloreto de alumínio. É utilizado na indústria petroquímica para acelerar a produção de resinas sintéticas ou lubrificantes, sem alterar a natureza delicada dos hidrocarbonetos em questão, pois possui propriedades ácidas e básicas ao mesmo tempo (substância anfotérica).
- O ferro. É usado como catalisador no processo Haber-Bosch para obter amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.
- Luz UV. A luz ultravioleta, juntamente com um catalisador específico, compõe a fotocatálise: a aceleração de uma reação química por um catalisador ativado pela energia da luz ultravioleta.
Exemplos de catalisador negativo
- Ácido cítrico. O ácido do limão e de outras frutas cítricas retarda o processo de oxidação da matéria orgânica.
- inibidores de enzimas. São substâncias biológicas que se ligam a enzimas e reduzem sua atividade, para interromper processos químicos ou biológicos. Eles são frequentemente usados para combater microorganismos patogênicos, inibindo algum processo chave para sua reprodução.
- Cloreto de potássio. É utilizado em processos de bluing, nos quais o aço magnetita é revestido para retardar ou prevenir seu processo de corrosão.
- Ácido sórbico. É um conservante natural usado na indústria alimentícia para retardar a deterioração dos alimentos.
- chumbo tetraetila. Na já extinta gasolina com chumbo, essa substância era utilizada como antidetonante, ou seja, para evitar sua explosão prematura.
- ácido propanóico. É um líquido incolor, corrosivo e de odor pungente, propício à conservação de rações, alimentos e produtos farmacêuticos, pois é um poderoso antifúngico e inibidor de mofo.
- Enxofre e derivados. Esses compostos atuam como inibidores da catálise positiva da platina ou níquel pulverizados nas reações de hidrogenação. O aparecimento do enxofre interrompe o efeito e a reação volta à sua velocidade normal.
- Ácido cianhídrico (o prúsico). Altamente tóxico, seu efeito em animais ou humanos interrompe o processo de inúmeras metaloenzimas, impedindo a respiração celular e causando a morte em poucos minutos.
- Vapor de mercurio, fósforo o arsénico. Essas substâncias anulam completamente a ação do amianto platina na fabricação do ácido sulfúrico, atuando como um poderoso inibidor.
- ligas
- queimando
- substâncias corrosivas