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quarta-feira, 27 de agosto de 2014

CATALISADORES(ENEM)

Reações se processando mais rapidamente devido à adição de catalisador

As substâncias catalisadoras conseguem diminuir o tempo de ocorrência de determinadas reações químicas porque elas diminuem a energia de ativação.

Um catalisador químico é qualquer substância que funciona para acelerar uma reação química.Catalisadores podem ser orgânicos, sintéticos ou de metal. O processo pelo qual o catalisador acelera ou retarda uma reação é chamado de catálise.
Para qualquer processo ocorrer, a energia, conhecida como energia de ativação, é necessária. Sem a ajuda de um catalisador a quantidade de energia necessária para provocar uma reação particular é elevado. Quando o catalisador está presente, a energia de ativação é amenizada, fazendo a reação acontecer de forma mais eficiente. 
O suprimento catalisador geralmente funciona por qualquer alteração da estrutura de uma molécula ou por ligação com moléculas reagentes, levando-as a combinar, reagir e libertar um produto ou energia. Por exemplo, um catalisador é primordial combinar os elementos oxigênio e hidrogênio e formar água.
Sem a ajuda de uma substância catalisadora, reações químicas nunca podem ocorrer ou tomam um período muito mais longo do tempo para reagir. Quando a reação química ocorre, o catalisador propriamente dito não é alterado e não faz parte do resultado final. Na maioria das vezes, o catalisador pode ser reutilizado várias vezes em reações subsequentes.
Um catalisador é aproveitado em dois tipos de condições: químicas ou bioquímicas.
Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração, isto é, não são consumidas durante a reação.
Para entendermos como atuam os catalisadores, precisamos nos lembrar do que foi explicado no texto “Energia de ativação”. Conforme mostrado lá, para que uma reação química se inicie, é necessário que os reagentes tenham ou recebam certa quantidade de energia mínima, que é denominada de energia de ativação.
Com essa energia mínima, os reagentes conseguem atingir o complexo ativado, que é um estado intermediário (estado de transição) que se forma entre os reagentes e os produtos, em cuja estrutura existem as ligações anteriores enfraquecidas e a formação de novas ligações (presentes nos produtos).
Por exemplo, considere a reação genérica abaixo:
Energia de ativação e complexo ativado de reação genérica
 Observe que a energia de ativação necessária para atingir o complexo ativado se torna uma espécie de obstáculo que precisa ser ultrapassado para que a reação ocorra. Isso significa que quanto maior for a energia de ativação de uma reação, maior será o obstáculo a ser vencido e menor será a velocidade da reação.
O contrário também é verdadeiro, se a energia de ativação for menor, a reação será mais rápida. É exatamente isso que os catalisadores fazem, eles criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de forma mais rápida.
Reação com catalisador possui menor energia de ativação
Para conseguir abaixar a energia de ativação, o catalisador age mudando o mecanismo da reação, por se combinar com os reagentes num sistema que pode ser monofásico (catálise homogênea) ou polifásico (catálise heterogênea).
Mais detalhes sobre esses tipos de catálises podem ser vistos nos textos abaixo:
Mas, de forma genérica, podemos dizer que essa combinação entre o reagente e o catalisador forma um composto intermediário que depois se transforma, originando o produto e o catalisador. Observe como isso pode ser representado:
Gráfico de reação com catalisador que está tendo sua energia de ativação abaixada
Veja que o catalisador é regenerado ao final da reação, não sendo consumido por ela.
Um fato importante é que o catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, isso significa que ele diminui a energia de ativação de ambas.
http://www.brasilescola.com/quimica/como-atuam-as-substancias-catalisadoras.htm
http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/conteudo/6134-funcao-de-um-catalisador-quimico/

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