Catalisadores: conceito e tipos de catalisadores

O que são catalisadores?

Os catalisadores são substâncias que alteram a rapidez de uma reacção química, diminuem ou aumentam o tempo de formação de produtos da reacção e não são gastas durante a reacção.

O conceito catalisador traduz uma realidade do nosso quotidiano. No processo de produção de «Maheu», uma bebida muito consumida, sobretudo, nas cerimónias tradicionais. É feita à base de farinha de milho e passados alguns dias, está em condições de ser consumida.

E comum no processo de produção, adicionar-se açúcar ou fermento. Quando não se adiciona o fermento (muito conhecido por bicarbonato de sódio), o «Maheu» leva muitos dias para estar em condições de ser consumido, mas com açúcar ou fermento, em dois a três dias está pronto.

Qual é o papel do açúcar ou do fermento?

É de facilitar a transformação dos ingredientes (água e farinha) em «Maheu», em menos tempo possível.

Há reacções químicas que em condições normais levam muito tempo para a formação de produtos. Quando isso acontece, os químicos usam substâncias que permitem a rápida formação de produtos. A essas substâncias chama-se catalisadores.

Os catalisadores são substâncias que alteram a rapidez de uma reacção química, diminuem ou aumentam o tempo de formação de produtos da reacção e não são gastas durante a reacção.

Por exemplo, na experiência de obtenção laboratorial do oxigénio a partir da decomposição do clorato de potássio (KClO₃) por aquecimento, adicionou-se o dióxido de manganés (MnO₂).

Se reparar nos produtos da reacção química nada aparece relacionado com o MnO₂. Este não é um reagente e nem um produto da reacção, é um participante que facilita o decurso da reacção e que não é gasto no processo – é um catalisador dessa reacção.

A mesma reacção pode ocorrer na ausência de MnO₂, contudo, nessas condições requer maior intensidade de aquecimento e, consequentemente, mais tempo e mais gasto de energia.

Na escrita da equação química da reacção com catalisador, geralmente, a substância catalisadora é colocada por cima da seta da equação química para se distinguir dos reagentes e dos produtos. A equação de decomposição do KClO₃, catalisada pelo MnO₂ é:

                     MnO₂

2KClO_{3 (s)} → 2KCl _(s) + 3O_{2 (g)}

O peróxido de hidrogénio, vulgo água oxigenada (H₂O₂), temperatura ambiente, decompõe-se lentamente em água, libertando o oxigénio molecular. Todavia, se se deitar o dióxido de manganés no recipiente com peróxido de hidrogénio, observa-se uma espécie de efervescência devido rápida libertação do gás oxigénio. O dióxido de manganés permanece na mesma quantidade no recipiente – não é gasto, facilita o decorrer da reacção, diminuiu o tempo de formação dos produtos, facto que mostra que funciona como catalisador.

                MnO₂

2H₂O_{2 (I)} → 2H₂O_(I) + O_{2 (g)}

Uma substância não é catalisadora de toda e qualquer reacção química. Pode catalisar uma determinada reacção e não catalisar a outra.

Tipos de catalisadores

Existem dois tipos: catalisadores positivos ou, simplesmente, catalisadores e catalisadores negativos ou inibidores.

• Catalisadores positivos ou catalisadores são substâncias que facilitam o decorrer de uma reacção química, aceleram a formação dos produtos da reacção e não são consumidos durante a reacção.
• Catalisadores negativos ou inibidores são substâncias que retardam o tempo de formação dos produtos da reacção e não são gastos durante a reacção.

Os catalisadores negativos fazem com que, numa reacção química, os produtos da reacção não sejam formados dentro de um período normal de tempo, ou seja, retardam ou fazem demorar a formação dos produtos de uma reacção química.

Bibliografia

AFONSO, Amadeu; DOMINGOS, Ernesto. Q8 – Química 8ª Classe. 2ª Edição. Texto Editores, Maputo, 2020.