Tipos de Catalisis

 

Tipos de catalisis: a.  Molecular: En este tipo de reacciones el catalizador esta constituido por especies moleculares idénticas Reacciones en fase gaseosa Estas reacciones son aquellas donde los reactantes y el catalizador se encuentran en fase gaseosa.  Acido base Catálisis especifica: Tiene lugar cuando el acido o la base participa en un equilibrio previo al paso lento de la reacción. Catálisis acida especifica: En este tipo de reacciones la velocidad de reacción depende únicamente de la concentración del acido especifico (forma protonada del solvente, por +

ejemplo H2O  H3O ) y no de otros ácidos presentes en la solución. Catálisis básica específica: En forma semejante para estas reacciones la velocidad depende únicamente de la concentración de la base especifica (base conjugada del solvente, por -

ejemplo H2O  OH ) y no de otras bases presentes en la solución. Catálisis general: Se da cuando el acido o la base participan en el paso lento de la reacción. Catálisis acida general: La velocidad de reacción depende de la concentración del acido en la solución. l a base en la Catálisis básica general: La velocidad de reacción depende de la concentración de la solución. Ejemplos de catálisis acido base en solución acuosa

Tipos catálisis 

de

Reacción  

Ecuación  

 

Acida específica

C12H27O11 + H2O = C6H12O6 + C6H12O6  R1CH(OR2)27O11 + H2O = R1·CHO + 2R2OH  de CH2:CH·CHO  + H2O = CH2OH·CH2·CHO 

Inversión de azúcar de caña  Hidrólisis de acetales  Hidrogenación aldehídos insaturados 

Base específica 

Ruptura alcohol 

di

acetona-

Acida General 

Descomposición de hidrato de acetaldehído 

Básica General 

Descomposición nitroamida 

de

CH2CO·CH2·C(OH)(CH3)2 = 2(CH3)2· CO  CH3·CH(OH)2 = CH3·CHO + H2O  NH2NO2 = N2O + H2O 

 

Reacciones en fase liquida Estas reacciones se dan cuando los reactivos y el catalizador se encuentra en fase liquida. b.  Organometálicas: En este tipo de reacciones los catalizadores son compuestos organometálicos, cuyo metal es uno de transición. c.  De superficie: Las reacciones tienen lugar en la superficie del catalizador. Por lo general los átomos superficiales tienen propiedades diferentes y se organizan en grupos (sitios activos) de varios tipos. d.  Enzimas: Las enzimas se caracterizan por su muy buena eficiencia y su excelente especificidad: Cada enzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de ellos. e.   Autocatálisis: En estas reacciones el producto actúa como catalizador. Normalmente, cuando un material reacciona, su velocidad de desaparición inicial es alta y la velocidad decrece continuamente a medida que el reactante es consumido. Sin embargo, en una reacción autocatalitica, la velocidad inicial es relativamente baja ya que nada o pequeña cantidad de producto se ha formado pero luego se incrementa hasta un máximo a medida que se forma el producto y luego decrece a un valor bajo a medida que los reactantes son consumidos. La velocidad de reacción es proporcional a una concentración de producto elevado a un exponente positivo.  f.  Homogénea Las reacciones catalizadas son homogéneas cuando los reactantes y el catalizador se encuentran en la misma fase, fase gaseosa o liquida (esta ultima es la mas común), aun se cuestiona la existencia de reacciones catalíticas en fase solida. g.  Heterogénea: Los reactantes y el catalizador se encuentran diferentes fases, por lo general el catalizador se encuentra en fase solida mientras que los reactantes el fase gaseosa o liquida. Las reacciones se realizan en la interfase y por lo general el catalizador esta en fase solida y los reactantes en fase liquida o gaseosa. Principales Principa les diferencias entre catálisis homogénea y heterogénea Catálisis Homogénea

  Una sola fase ( generalmente liquida)   Ocurren a baja temperatura   Separación de reactivos, productos y



Catálisis Heterogénea

  Varias fases (generalmente solido-gas







catalizador compleja

   





y solido-liquido) Se llevan a cabo a altas temperaturas Separación de reactivos, productos y

 

  Menor uso industrial



 



catalizador sencilla Mayor uso industrial