Modos de atuação de catalisadores

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

Um catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação sem efetivamente ser consumida neste processo, ou seja, torna uma reação química mais rápida, de modo que a transição de reagentes para produtos ocorre a uma menor taxa de tempo. Conforme o estado físico de reagentes e catalisador, poderemos ter um processo de catálise (reação que apresenta um catalisador) homogêneo ou heterogêneo.

Os catalisadores colocados em um processo químico aumentam a velocidade em que a reação ocorre, sem serem consumidos no processo. Entretanto, não é apenas a eficiência com que desempenha esta função que deve ser levado em consideração na hora de ser escolhido o catalisador para determinadas reações, pois fatores como seletividade e tempo de vida útil também devem ser considerados. Um catalisador seletivo, que produza uma proporção elevada do produto desejado com quantidades muito pequenas de produtos secundários, e um catalisador que prontamente é regenerado são fatores que podem ainda ser muito úteis. Mas a principal observação que deve ser notada é a velocidade que este catalisador auxilia na reação.

Para podermos fazer a escolha certa de catalisador devemos entender como ele funciona dentro da reação, ou seja, o seu modo de atuação. Os catalisadores proporcionam uma forma nova e mais rápida para que a reação química aconteça, sob um outro mecanismo de reação, no que se refere à catálise homogênea. Contudo, devemos perceber que o catalisador não tem efeito no equilíbrio da reação, ele aumenta a velocidade de ambos os sentidos da reação, produtos e reagentes, de forma unificada. Este comportamento pode ser compreendido ao se considerar que apenas a temperatura e o valor da energia livre padrão da reação mudam a constante de equilíbrio. Reações termodinamicamente desfavoráveis podem se tornar mais favoráveis após a inserção de um catalisador na reação, porque com a presença do catalisador há um número maior de colisões efetivas entre as moléculas dos reagentes, o que proporciona uma maior velocidade de reação e uma menor energia de ativação.

O catalisador poderá facilitar também a eficiência de uma reação constituindo uma superfície onde a reação terá melhor andamento, como uma placa de metal, possibilitando um novo caminho para uma reação entre gazes, quando de trata de uma catálise heterogênea.

Referências:
FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.

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