Desarrollo En este trabajo iniciaremos explicando primeramente que es un catalizador. Un catalizador es una sustancia que tiene la facultad de acelerar o retardar una reacción, sin que está presente cambios, o sea no altera ni siquiera el balance energético de la reacción, pero influye en la velocidad en la cual esta alcanzara su equilibrio químico. El proceso mediante el cual se realiza la aplicación del catalizador es denominado “ catálisis”. Los catalizadores se
clasifican en
catalizadores homogéneos y catalizadores heterogéneos o de contacto. Las
propiedades de los catalizadores (esto es de manera general): 1. Puede disminuir la energía de activación, aumentando en el proceso la velocidad de reacción. 2. Nunca determinara el equilibrio de la reacción, puede afectar a los los parámetros de la cinética pero no a los termodinámicos. Los catalizadores homogéneos, son los catalizadores que se presentan en la reacción como reactivos. Estos se caracteriza porque influyen cambiando el mecanismo de la reacción, en pocas palabras se pueden llegar a combinar con los reactivos para formar un “intermedio” inestable, dando lugar a los productos, pero el catalizador se genera al finalizar la reacción. Los catalizadores heterogéneos, son los que se presentan en una fase distinta de los reactivos. Se caracterizan por poder absorber en sus superficies moléculas de los reactivos, logrando una mayor concentración y superficie de contacto entre las sustancias a reaccionar. Cuando ya reaccionaron todos los reactivos, estos dejan la superficie del catalizador, y las sustancias que se desprenden ya son los productos. No se conoce bien el modo de seleccionarlo para promover una reacción específica, durante la práctica es necesario realizar ensayos para lograr un catalizador satisfactorio. A continuación, se definirán los catalizadores de compuestos inorgánicos, compuestos organometálicos y biocatalizadores:
Catalizador por medio de compuestos inorgánicos:
Son catalizadores en los cuales, los cuales pueden estar formados por diversos elementos, más bien solo pos compuestos inorgánicos, como catalizadores comúnmente se utilizan metales u óxidos de metales. Como por ejemplo el hierro, el platino, el níquel, el trióxido de aluminio o el pentaóxido de vanadio. Ejemplos de Catalizadores Inorgánicos: 1. Acido sulfúrico.
2. Nitrógeno.
3. Amoniaco
4. Oxido/hidróxido de calcio
Catalizador por medio de compuestos organometálicos: Iniciaremos definiendo que es un compuesto organometalico . Un compuesto organometalico es el cual presenta un enlace entre un metal (hablando de cualquier tipo de metal, puede ser de transición interna, alcalino y alcalinotérreo en fin, cualquier elemento que presente las características de los metales) y un átomo de carbono. Se debe tener en cuenta de que los compuestos basados en cadenas y anillos, tienen como “ingrediente principal” al carbono y reciben el nombre de orgánicos, por esta razón, estos compuestos tienen como prefijo “ órgano ” y el sufijo “metálico ” es porque el
carbono esta enlazado con un metal. Se debe tener también en consideración que no entran en esta clasificación los compuestos en los cuales un metal esta unido a un átomo cualquiera que NO sea un carbono. Algunos estudiosos consideran este tipo de compuestos como si fuese un grupo distinto a los compuestos inorgánicos y orgánicos, por la gran variedad que este grupo cuenta.
Este
es
un
ejemplo
de
un
compuesto organometalico a base de silicio se puede observan que está unido a 2 moléculas de metil y a
2
oxígenos,
dimetildietoxisilano ,
esta
se
que
llama
es
una
molécula de organosilicio
Si se desea dar nomenclatura a este tipo de compuestos, aquí está una serie de pasos para dar nomenclatura según IUPAC: 1) Se debe de nombrar la cadena orgánica como si fuese un sustituyente, agregándole el prefijo de las veces que se repite el enlace con el metal, di (dos), tri (tres), tetra (cuatro), etc.
2)
La cadena orgánica debe de llamarse como prefijo y con sustituyente con terminación -ilo , propilo, metilo, isobutilo, etc.
3) Después se le agrega la preposición al metal, en el que forma enlace enlace
4) Si se llega a presentar un halógeno unido al metal, se menciona al halógeno primero y después el metal, y de ahí seguir de manera cotidiana.
Ahora como supondrá que cuando hablamos de catalizadores organometálicos, hablamos de catalizadores que cuentan con este tipo de estructuras moleculares (ósea, formados por carbono y metales, principalmente). (1)
Los catalizadores organometálicos permiten ejercer un control preciso sobre la estructura,
la morfología y las propiedades mecánicas de estos polímeros, y por ello están llamados a jugar un papel importante en esta industria. En la actualidad, las aplicaciones industriales de los catalizadores homogéneos de polimerización se encuentran limitadas casi exclusivamente a los elementos del grupo 4 (Ti y Zr), pero recientemente se han descubierto otros basados en diversos elementos de transición (por ejemplo Cr, Fe o Ni).
Catalizador con Biocatalizadores Un biocatalizador tiene como función de reducir la energía en una reacción química (lo cual lo hace un catalizador común), pudiendo influir en la velocidad de la reacción, de tal manera que la puede acelerar o la puede ir haciendo más lenta. Lo que distingue a esta clase de biocatalizadores, es que estos actúan en los seres vivos, cosa de que en los otros no. Este tipo de catalizadores, actúan en seres vivos, siendo un ser complejo 2
(pluricelular) o uno sencillo (unicelular). ”Se definen como proteínas que catalizan las reacciones metabólicas”. Se dividen en enzimas y vitaminas.
Enzimas
Biocatalizadores Vitaminas
Enzimas,
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se pueden definir con diferentes catalizadores biológicos de reacciones
químicas que se originan en los seres vivos. Todas las enzimas conocidas son proteínas de alta capacidad de difusión de los organismos en medios líquidos. Con raras excepciones, son solubles en agua. Son proteínas, pero aparte pueden tener otros componentes no proteínicos, de tal manera que la enzima se puede diferenciar en dos partes, en la apoenzima que proporciona la estructura espacial, y en el grupo prostético que viene siendo la parte no proteica y es lo que desarrolla la reacción catálisis. Las enzimas tienen propiedades:
I.
Las enzimas tienen las mismas propiedades que todas las proteínas (que es la desnaturalización, solubilidad, amortiguadora del pH, especificad de función y genética)
II.
Tienen un grado de especificad que pueden ser sustrato (grupo funcional) y de reacción (tipo de reacción), y ambas pueden ser absolutas.
III.
No se puede consumir enzimas durante el proceso de la reacción, por lo tanto una molécula puede actuar de manera repetida (baja cantidad de enzimas)
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Dada su composición, se pueden distinguir dos tipos de enzimas:
- Holoproteínas , cuyas moléculas son secuencias de aminoácidos. Las proteínas son tan pura como simples. Son comunes y pueden citar como ejemplo la ribonucleica y la lisozima; - Heteroproteínas , que consisten en un componente proteico de la naturaleza - apoenzima - y otras no-proteína (grupo prostético) se llama coenzima. La mayoría de las enzimas tienen una estructura Heteroproteínas. Heteroprot eínas. Tanto la apoenzima y la coenzima, por sí solos, están inactivas. Tienen que estar unidos por enlaces covalentes con la enzima se activa.
Vitaminas , la denominación de vitamina es erróneo por qué significa “amina esencial para la vida”, y muchas de estas ni siquiera está n formadas por nitrógeno.
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Las necesidades
de vitaminas son influenciados por muchos factores, la deficiencia de la dieta así que siempre está asociada con la severidad de los contornos que hacen que su gracia, avitaminosis llamado odeficiencia de la vitamina. Hay algunas vitaminas que son indispensables para que determinadas enzimas puedan actuar, funcionando estas vitaminas como “coenzimas”, que influyen en diversos procesos metabólicos, y de ahí, se debe a que algunas veces cuando existe una deficiencia de una vitamina cualquiera, dicha deficiencia origina unas alteraciones en los procesos y por ende en el organismo, originando anormalidades (enfermedades) en el mismo. A continuación se muestra una tabla que representa la relación de las vitaminas, funciones y las enfermedades que se pueden presentar en una deficiencia de la misma.
Las vitaminas se clasifican en dos grupos en solubles en agua o solubles en grasas. Las que son solubles en agua se les dice “solubles”, estas pueden ser como la vitamina s B1,
B2, B12, entre otras, y las que son solubles en grasas se les dice liposolubles, que pueden ser la vitamina A, D, E y K, por mencionar algunas.
Conclusión Podemos concluir con el tema de catalizadores, que un catalizador es una sustancia química que contribuye en la velocidad en la reacción en la cual es utilizado, pudiéndola acelerar o decrementar la velocidad en la que esta reacciona, un catalizador solo actúa como intermediario en la reacción entre los reactivos y los productos, ayuda a obtener el producto, pero nunca se va a presentar como producto. Existen diversos tipo de catalizadores están los inorgánicos, organometálicos y los biocatalizadores. Explicación de su acción: las moléculas que reaccionan se están modificando, aumentando su energía o formando productos intermedios en las proximidades de la superficie del catalizador.
Fuentes a) Autor Desconocido, (S.F), Catalizadores C “ atalizadores ”, ”, Recuperado el 6 de mar zo zo del 2011 URL: http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/autos-y-polucion/cataliza.htm b) Autor Desconocido,(2010), “Que es Catálisis ?”, ?”, Recuperado el 6 de marzo del 2011 URL::http://cesiq.univalle.edu.co/html/modules.php?name=News&file=article&sid=169 URL c) Autor Desconocido, (S.F), “Que es un catalizador?”, Recuperado el 8 de marzo de 2011 URL: http://www.misrespuestas.com/que-es-un-catalizador.html d) Mejia,R. (2010), “ Química de los compuestos organometalicos”, Recuperado el 7 de marzo
de
2011
URL:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Compuestos-
Organometalicos/991887.html e) Autor Desconocido, (S.F.) “Catalizadores homogéneos de un solo centro active para la polimerización de olefinas” Recuperado el 7 de marzo del del 2011 URL: http://www.iiq.csic.es/grupoorgm/organometalicos.php?item=4&linea=4 f)
Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizador” recuperado el 8 de marzo del 2011 URL: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/biocatalizador
g) Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizadores” recupera do el 5 de marzo del 2011 URL::http://paojeda.net78.net/ap/tema5.pdf URL h) Autor
desconocido,
Recuperado
el
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7
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2011
URL:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Catalizadores/1015633.html i)
Autor desconocido, (S.F.) “CATALIZADORES ” Recuperado el 4 de marzo del 2011
URL: http://www.buenastareas.com/ensayos/Catalizadores/19805.html
Referencias 1. Autor Desconocido, (S.F.) “Catalizadores homogéneos de un solo centro active para la polimerización de olefinas” Recuperado el 7 de marzo del 2011 URL: http://www.iiq.csic.es/grupoorgm/organometalicos.php?item=4&linea=4 2. Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizadores” Recuperado el 8 de marzo del 2011 URL: http://paojeda.net78.net/ap/tema5.pdf 3. Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizador” recuperado el 8 de marzo del 2011 URL: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/biocatalizador 4. Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizador” recuperado el 8 de marzo del 2011 URL: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/biocatalizador 5. Autor Desconocido, (S.F) “Biocatalizador” recuperado el 8 de marzo del 2011 URL: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/biocatalizador
