O que são substâncias que controlam as taxas das reacções químicas?

A taxa de uma reacção química é a alteração na concentração de um reagente ou de um produto da reacção, por unidade de mudança do tempo. Uma vez que os produtos químicos reagem, e produtos formam, em proporções molares específicas para uma reacção, a uma taxa de reacção deve ser especificado em termos de reagentes e produtos individuais. Por exemplo, na reacção: C3H8 + 3H2O = 3CO + 7h2, H2 (gás hidrogénio) é formado em sete vezes a taxa na qual C3H8 (propano) é consumido.

Um catalisador é uma substância que aumenta a taxa de reacção, mas não em si é consumido na reacção de modo que as concentrações iniciais e finais do catalisador são iguais. O processo de catálise reduz a energia necessária para as reacções químicas que ocorrem. As reacções, em seguida, proceder muito mais rapidamente, em alguns casos, por muitas ordens de magnitude. Catalisadores não alterar a posição de equilíbrio de uma reação. Os catalisadores são de dois tipos: homogênea e heterogênea.

Um catalisador homogéneo se encontra na mesma fase que os reagentes, geralmente, quer o líquido, ou a fase gasosa. Um exemplo é a decomposição do peróxido de hidrogénio, H2O2. A decomposição ocorre em solução por um processo de dois passos, usando um ião de iodeto (I) como um catalisador: H2O2 + I = IO + H2O- + H2O2 IO- = H2O + O2 + I. A reacção global é obtido adicionando as duas reacções em conjunto, com o resultado: 2H2O2 2H2O + O2 =. Iodeto é consumido na primeira reacção e regenerado na segunda, portanto, não se verifica na reacção global.

Um catalisador heterogéneo está numa fase diferente do que os reagentes, o catalisador sendo frequentemente um sólido que proporciona uma superfície para organizar os reagentes de uma forma que favorece a reacção. Por exemplo, etileno (C2H4) reage com hidrogénio (H2), usando platina sólida (Pt) como um catalisador, formando etano, pela reacção: C2H4 + H2 + Pt = C2H6. H2 moléculas são adsorvidas sobre a superfície de Pt, onde eles se dissociam em hidrogénio (H) átomos. Os átomos de H, em seguida, mover-se sobre a superfície da Pt, onde encontram moléculas adsorvidas C2H4. A reacção é rápida, porque a energia necessária para quebrar a ligação H-H já tem sido dispendido.

A vida seria impossível sem catalisadores orgânicos chamadas enzimas, que são grandes moléculas de proteína. Mais do que 2.000 enzimas são conhecidos, e cada reacção bioquímica é catalisada por uma enzima específica. Um exemplo é "peptidase," uma enzima que quebra ligações peptídicas em proteínas. O peptidase não funcionar com amido, que é discriminado por "amilase" na boca. Enzimas função, envolvendo reagentes em suas estruturas complexas, trazendo os reagentes juntos e em um ideal de geometria para a reação.