CapílUlo 5
CATÁLISIS HOMOGÉNEA
5.1
Naturaleza de la catálisis homogénea.
En algunas reacciones químicas sucede que la adición de alguna sustancia ajena a la
estequiometria
de
la reacción modifica su
velocid~d.
A esta sustancia se le llama
ca/atizador
si tiene el efeclo de aumentar la velocidad de la reacción e
¡IIhibidor
si su efecto
es el contrario.
El
esquema cinético es el de las reacciones simultáneas:
m"A
+
meB
+ .......
-Jo
Productos
m"A
+
meB
+. ...
+
Cal -) Productos
+
Cal
5.la
5.lb
Notar que el catalizador Cat aparece en
ambos
miembros de la reacción
5.
lb por lo cual
se
puede decir que no pertenece a
su
eSlequiomelria y que, participando en ella,
se
regenera
antes de que la reacción concluya.
Por ejemplo, hay compuestos orgánicos que
se
degradan al reaccionar con peróxido de
hidrógeno
HIOI.
Las especies activas para el proceso de degradación son los radicales
hidroxilo
HO·
y peroxilo
H0
2 ·
que se obtienen de la descomposición térmica dell-h02:
5.2
H_
J_
H.
Fenton descubrió que los compuestos orp.ánicos con peróxido
se
degradan con
mayor rapidez al adicionar cantidades traza de Fe ., debido a las reacciones del peróxido
con el
Ión
ferroso:
H2~
+
Fé~
-)
Fe(OHl' +HO·
HIG.!
+
Fe(OH)2+ -) Fe"
+
H02·
+
H 20
que sumadas dan
2
1-1
1
0
2
+
Fe2~
-Jo
HO·
+
HO.·
+
1-1
2
0 +
Fel~
5.3a
5.3b
5.3c
De la misma manera se ha observado que el ion Ce
4
'
oxida lentamente al ion
TI+
segun la
reacción
2
Ce
h
+
TI'
-+
2
Ce)"
+
TI)+
5.4a
pero que la presencia de iones
Mn2~
acelera significativamente la reacción.
El
ión
manganoso participa en la reacción
de
la siguiente forma:
Ce
4 "
+
Mn
2 • -)
Celo
+
Mn)·
5.4b
Ce
4
'
+
Mn
l
' -)
Ce
h
+
Mn
H
5.4c
Tr'
+
Mn
4
+-)
T1
1 '
+
Mn2+
5.4d
que sumadas dan
2Ce
H
+
TI·
+
Mn
2
'
-+
2Ce
Jo
+
TI)'
+
Mn
2 '
5.4e
89
1...,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96 98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,...136