catalisadores

Un catalizador es una sustancia que acelera la velocidad de una reacción química al proporcionar una ruta de reacción alternativa con menor energía de activación. Se consume poco o nada en el proceso y, en general, no modifica el equilibrio químico de la reacción; solo acorta el tiempo necesario para alcanzarlo.

Existen diferentes categorías: catalizadores homogéneos, que se encuentran en la misma fase que los reactivos; catalizadores heterogéneos, que están en una fase diferente y suelen ser sólidos en medios líquidos o gaseosos; y catalizadores biológicos o enzimas, que son proteínas con sitios activos muy específicos.

En la práctica, la acción catalítica se basa en sitios activos donde los reactivos se adsorben y se transforman. Los mecanismos pueden ser de tipo ácido–base, de enlace metal‑intermedio en catálisis de metales, o a través de complejos organometálicos. La selectividad del catalizador determina qué productos se obtienen y con qué eficiencia.

En la industria, los catalizadores permiten procesos como la síntesis de amoníaco, refinación de petróleo y la producción de plásticos y fertilizantes. Los convertidores catalíticos de vehículos reducen emisiones transformando NOx, CO y hidrocarburos en gases más simples. Los catalizadores también pueden degradarse por envenenamiento, sinterización o fouling, lo que reduce su actividad.

Ejemplos comunes incluyen el hierro para la síntesis de amoníaco (Haber-Bosch), platino y paladio en reacciones de hidrogenación y oxidación, y zeolitas como catalizadores sólidos para la petroquímica. El diseño de catalizadores busca alta actividad, selectividad y estabilidad a costos razonables.