I catalizzatori sono sostanze chimiche che accelerano una reazione ma non sono costituenti dei prodotti di reazione. In questo caso la quantità del catalizzatore, a differenza dei reagenti, rimane invariata. Per accelerare la reazione, il catalizzatore reagisce con il materiale di partenza, l’intermedio risultante, dopo una serie di cambiamenti, si decompone in un prodotto e in un catalizzatore. Esistono due tipi di catalizzatori:
- omogeneo (dal greco "omogeneità" – "omogeneo")
- eterogeneo (dal greco "eterogenesi" – "eterogeneo").
Un catalizzatore di tipo omogeneo può essere solo in una fase con i reagenti, un catalizzatore eterogeneo crea una fase separata, separata da un’interfaccia dalla fase in cui si trovano i reagenti. I catalizzatori omogenei includono basi e acidi. Tra i catalizzatori eterogenei vi sono i metalli, i loro solfuri e ossidi. Una caratteristica dei catalizzatori eterogenei è che hanno una superficie sufficientemente sviluppata e, quindi, devono essere distribuiti su un supporto inerte.
Altri tipi di catalizzatori includono i catalizzatori di ossidoriduzione, sono caratterizzati dalla presenza del cosiddetto metallo di transizione o del suo composto, ad esempio Co + 3, V2O5 + MoO3. In questa reazione di catalisi, c’è un cambiamento nello stato di ossidazione del metallo di transizione.
Gli inibitori sono catalizzatori?
Anche tra gli scienziati ci sono infinite controversie sull’opportunità di riconoscere i cosiddetti inibitori come catalizzatori. Con la loro partecipazione, la velocità di una reazione chimica diminuisce, il che ha dato motivo di chiamare gli inibitori catalizzatori negativi o agire viceversa. Coloro che chiedono il riconoscimento degli inibitori come catalizzatori si basano sul fatto che influenzano anche la velocità di una reazione. E i loro oppositori considerano il fatto che gli inibitori vengano solitamente consumati durante una reazione chimica come un argomento a loro favore. E il fatto che la catalisi intrinsecamente negativa non esiste in natura, e quindi anche un catalizzatore negativo.
Gli enzimi sono catalizzatori viventi
Le reazioni di catalisi avvengono anche negli organismi viventi. Il ruolo del catalizzatore in questo caso è svolto dagli enzimi. Senza di loro, un organismo vivente semplicemente non è vitale. Aiutano a digerire il cibo, purificare il sangue, svolgere la sintesi proteica. E sono stati gli enzimi che hanno aiutato gli scienziati a scoprire le reazioni catalitiche.
Il concetto di "sinergismo"
Sinergia – deriva dal greco. "sinergia" – che significa "cooperazione", "assistenza". Ciò accade quando vengono miscelati due tipi di catalizzatore, che agiranno sulla stessa sostanza. Allo stesso tempo, l’accelerazione della reazione supera di gran lunga il risultato previsto. In parole povere, uno + uno non sempre fa due.