20 Exemplos de
Catalisadores (e suas funções)

Por catalisador, entende-se uma substância ou elemento, tanto simples como composto, que desempenha um papel acelerador em uma determinada reação química, encurtando os tempos em que ocorre, mas sem alterar todo o produto final e sem perder a sua própria massa no processo (é o que acontece com os reagentes). Por exemplo: enzimas, luz UV, zinco, cobalto.

Este processo de aceleração de uma reação química é chamado de “catálise”. E os elementos ou substâncias que inibem a catálise, são conhecidos como inibidores. Muitas reações químicas precisam de um catalisador adequado dependendo se quer aumentar ou diminuir a velocidade em que ocorrem. Neste sentido, a catálise pode ser positiva (aumenta a velocidade da reação) ou negativa (diminui a velocidade da reação).

A pesquisa em catálise e produção de agentes catalíticos é um campo prolífico da indústria química e biológica, pois permite acelerar reações simplesmente com a adição oportuna do catalisador adequado.

• Veja também: Enzimas digestivas

Exemplos de catalisador (e sua função)

1. Enzimas. São substâncias segregadas biológica e naturalmente pelo corpo dos seres vivos. Têm um papel catalítico muito importante, pois aceleram processos químicos vitais que, por si só, exigiriam temperaturas muitas vezes incompatíveis com a vida. Pepsina e a tripsina, por exemplo, intervêm na decomposição das carnes, acelerando uma digestão que de outra forma levaria muito mais tempo e esforço.
2. Luz UV. A luz ultravioleta, com um catalisador, permite a fotocatálise: a aceleração de uma reação química por meio de um catalisador ativado pela energia luminosa do ultravioleta. Ozônio e os óxidos de metais de transição são fotocatalisadores comuns.
3. Catalisadores de paládio. Incorporado em sistemas de automóveis que usam gasolina sem chumbo, estes aparelhos contêm paládio ou platina em pequenas partículas em um recipiente que se adere aos escapes dos automóveis. Estes metais atuam como catalisadores no processo de atenuação do monóxido de carbono e outros gases tóxicos da combustão, e permitem reduzi-los a vapor d’água ou outras substâncias menos perigosas em tempo recorde.
4. Cloreto de alumínio. Este catalisador é utilizado na indústria petroquímica para obter resinas sintéticas ou substâncias lubrificantes, sem alterar a natureza delicada dos hidrocarbonetos em questão, pois possui propriedades ácidas e básicas ao mesmo tempo (é anfótera).
5. Derivados de flúor. Aceleram a decomposição do ozônio (O₃ → O + O₂), que é normalmente uma reação bastante lenta. Disso resulta o problema dos aerossóis e dos refrigerantes que liberam CFC para a atmosfera: diluem a camada de ozônio.
6. Substâncias ácidas. Os prótons liberados pela maioria das substâncias ácidas podem desempenhar o papel de catalisadores em certas reações químicas, como a hidrólise (ruptura dos ésteres para formar ácidos carboxílicos e álcoois) de ésteres (derivados orgânicos do petróleo).
7. O zinco. É um catalisador comum na formação de cicloalcanos (hidrocarbonetos saturados) usados na indústria de perfumes, na indústria petrolífera e outros.
8. Dióxido de manganês (MnO₂). Este composto é um catalisador frequente para acelerar a decomposição de peróxido de hidrogênio ou de água oxigenada (2H₂O₂ → 2H₂O + O2₂).
9. Ferro (III). Este metal é usado como catalisador no processo de Haber-Bosch para a obtenção de amoníaco a partir de hidrogênio e nitrogênio.
10. Pentóxido de vanadio (V₂O₅). É um composto altamente tóxico que ao ser aquecido perde oxigênio de forma reversível. Por isso, é usado como catalisador na obtenção de ácido sulfúrico, a partir do dióxido de enxofre (SO₂).

1. Titânio. Misturado com alumínio, é usado no processo de polimerização de Ziegler-Natta para acelerar a obtenção de polietileno de alta densidade (HDPE), utilizado na fabricação de embalagens e tampas de garrafas plásticas.
2. Níquel. Finalmente dividido, é usado na hidrogenação de óleos vegetais através do qual a margarina é obtida: as gorduras insaturadas são transformadas em saturadas pelo bombardeio de hidrogênio e esse metal acelera este processo.
3. Dióxido de silício ou sílica (SO₂). É um dos catalisadores mais utilizados no processo de craqueamento catalítico do petróleo, somado à alta pressão e temperaturas. O craqueamento é a obtenção de substâncias mais simples a partir de um hidrocarboneto complexo.
4. Cobalto (Co) e molibdênio (Mo). São substâncias usadas na alumina, no processo de reformação catalítica do petróleo, em que se separa a nafta pesada do enxofre e do nitrogênio, para aumentar a sua octanagem.
5. Permanganato de potássio (KMnO₄). Usado como catalisador da reação química que transforma os alcenos (hidrocarbonetos insaturados ou olefinas) em dióis.
6. Platina. Este metal é usado como catalisador em certas reações de obtenção de derivados do benzeno, como o ciclohexano, indispensável na fabricação do nylon.
7. Ouro. Pesquisas recentes acusam a eficácia do ouro como nanocatalisador, isto é, quando se encontra em agrupamentos atômicos de oito a duas dúzias de átomos.
8. Ácido cítrico. O ácido contido no limão ou em outros citrinos permite desacelerar (catálise negativa) o processo de oxidação da matéria orgânica. Isso pode ser verificado com um pedaço de maçã.
9. Prata. A prata policristalina e nanoporosa em experimentos de eletrocatálise são aceleradores eficazes dos processos de redução do dióxido de carbono (CO₂), que permitem a obtenção eficiente de produtos químicos úteis.

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