Catálise homogênea e heterogênea

        Catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade das reações químicas e não são consumidos durante o processo, sendo regenerados no final.

Efeito do uso dos catalisadores na velocidade das reações químicas.

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      Os catalisadores criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de maneira mais rápida.

 

Propriedades dos catalisadores

1. 1.Um catalisador não afeta a entalpia nem a constante de equilíbrio da reação. 
2.  Um catalisador acelera a reação, mas não aumenta seu rendimento, isto é, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de tempo menor. 
3. Um catalisador acelera tanto a reação direta quanto a reversa, pois diminui a energia de ativação de ambas.
4. Os catalisadores freqüentemente são específicos.

3.

3.

Catálise homogênea e heterogênea

                            I-(aq)

a)1. 2H2O2(aq)    →   2H2O(l) +  O2(g)

                           Cl2(g)

2. 2N2O(g)   →   N2(g)   +   O2(g)

                           MnO2(s)

3. 2H2O2(aq)   →  2H2O(l)   +   O2(g) 

       Catálise homogênea é aquela em que o catalisador e os reagentes estão numa mesma fase, formando um sistema homogêneo (1 e 2). Já a Catálise heterogênea é aquela em que o catalisador e os reagentes estão em fases diferentes, formando um sistema heterogêneo (3).

Usando catalisador para combater a poluição: uma catálise heterogênea

   CO2, CO, NO2, NO...                                                                 CO2, H2O, N2...

Gases que saem do motor                                               Gases despejados na  atmosfera

Conversor catalítico antipoluição

•     Podemos ver na figura um conversor catalítico antipoluição. Esses catalisadores aumentam a velocidade de uma série de reações complexas que transformam gases tóxicos em outros não-tóxicos, diminuindo a poluição atmosférica.

     Como trata de catálise heterogênea, a reação acontece com as moléculas adsorvidas na superfícies do catalisador.

A destruição da camada de ozônio: uma catálise homogênea

•    Tem sido bastante comentado pela imprensa o efeito destrutivo do CFC contra a camada de ozônio. A sigla CFC designa compostos formados pelos elementos Cl, F e C na sua composição, sendo também conhecidos como freons. Em elevadas atitudes onde existe concentração de ozônio relativamente alta, o freon origina átomos livres de cloro.

                         Luz UV

CF2Cl2    →   CF2Cl +  Cl.

O3 + Cl. → O2 + ClO.

 ClO. + O3 → 2O2 + Cl.

Cl.

  2O3 → 3O2

  Reação global

•     O átomo de cloro livre não é estável, pois possui um elétron desemparelhados.     Os átomos livre de cloro catalisam a decomposição do ozônio em oxigênio. Notamos que o Cl não é efetivamente consumido.

 Spray contendo CFC's.