Come funzionano le sostanze catalizzatrici? Sostanze catalizzatrici

I catalizzatori sono sostanze in grado di accelerare una reazione senza essere alterate, cioè non vengono consumate durante la reazione.

Per capire come funzionano i catalizzatori bisogna ricordare quanto spiegato nel testo”Energia di attivazione”. Come mostrato qui, perché una reazione chimica abbia inizio, è necessario che i reagenti abbiano o ricevano una certa quantità di energia minima, che è chiamata energia di attivazione.

Con questa energia minima, i reagenti sono in grado di raggiungere il complesso attivato, che è uno stato intermedio (stato di transizione) che si forma tra reagenti e prodotti, in cui struttura esistono i legami precedenti indeboliti e la formazione di nuovi legami (presenti nella prodotti).

Ad esempio, considera la reazione generica di seguito:

Energia di attivazione e complesso attivato da reazione generica

 Si noti che l'energia di attivazione necessaria per raggiungere il complesso attivato diventa una sorta di ostacolo che deve essere superato affinché la reazione abbia luogo. Ciò significa che maggiore è l'energia di attivazione di una reazione, maggiore è l'ostacolo da superare e minore è la velocità di reazione.

È vero anche il contrario, se l'energia di attivazione è inferiore, la reazione sarà più veloce. Questo è esattamente quello che i catalizzatori fanno creano un percorso alternativo, che richiede meno energia di attivazione, facendo procedere più velocemente la reazione.

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La reazione del catalizzatore ha un'energia di attivazione inferiore

Per abbassare l'energia di attivazione, il catalizzatore agisce modificando il meccanismo di reazione, combinando con i reagenti in un sistema che può essere monofasico (catalisi omogenea) o polifasico (catalisi eterogenea).

Maggiori dettagli su questi tipi di catalisi possono essere visti nei testi seguenti:

  • catalisi omogenea
  • catalisi eterogenea

Ma, in generale, possiamo dire che questo la combinazione del reagente e del catalizzatore forma un composto intermedio che poi si trasforma nel prodotto e nel catalizzatore. Nota come questo può essere rappresentato:

Grafico di reazione con catalizzatore con energia di attivazione ridotta

Fai in modo che il catalizzatore venga rigenerato alla fine della reazione, senza essere consumato da esso.

Un fatto importante è che il catalizzatore accelera sia la reazione diretta che quella inversa, ciò significa che diminuisce l'energia di attivazione di entrambi.


di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Come agiscono le sostanze catalizzatrici?"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-atuam-as-substancias-catalisadoras.htm. Consultato il 27 giugno 2021.

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