Catalisadores

Algumas reações químicas são espontâneas, o que significa que não tem nenhum trabalho para fazer acontecer a reação. Não é necessariamente uma reacção espontânea ocorre rapidamente, no entanto, de facto, a taxa de reacção pode ser tão lenta que a reacção tem lugar virtualmente nunca. Queima de hidrogênio no ar é uma reação espontânea, por exemplo, mas se você misturar oxigênio e ar à temperatura ambiente e esperar por eles para ligar, você não vai ver nada. A menos que você dê um pouco de 'calor ou uma faísca, o hidrogênio não vai queimar. O impulso é necessário para obter a reação acontecendo é chamado a barreira de energia de ativação. Um catalisador de metal de transição fornece um caminho alternativo de reacção. Este mecanismo da reacção tem uma barreira de energia de activação inferior. Uma vez que a energia de activação de barreira tenha sido reduzida, a reacção pode prosseguir mais rapidamente.

Mecanismo

Catalisadores de metais de transição, tipicamente fazer o seu trabalho através da absorção de um dos dois reagentes e alterando assim torna-se mais reactiva. Quebrar o vínculo entre dois átomos de hidrogênio, por exemplo, requer energia, de modo a quebra desta ligação funciona como um fator limitante para a reação do hidrogênio com uma cadeia de carbono como a cadeia encontrada propeno. Se a platina está presente, no entanto, os dois átomos de ligações de hidrogénio são formadas com a platina, e as ligações entre os átomos de hidrogénio se quebrar no processo. Hidrogênio ativo pode agora reagir mais rapidamente a ver com a molécula de propeno propano.

Oxidação e Redução 

A atividade catalítica de muitos metais de transição resulta da sua capacidade de ganhar ou perder elétrons e adotar um dos diferentes estados de oxidação. Um estado de oxidação é a carga de um átomo teria se todos os laços que haviam formado eram puramente iônica. Apesar de ferro, por exemplo, normalmente está localizado no estado de oxidação +3 +2 ou, pode existir em estados de oxidação que variam de -2 a +6. Tomando electrões ou de doar electrões de moléculas que se ligam a eles, os metais de transição podem formar temporariamente estruturas que proporcionam um mecanismo alternativo para a reacção.

Ferro e níquel

Ferro e níquel são dois metais muitas vezes utilizados como catalisadores para a indústria. Ferro actua como um catalisador no processo de Haber-Bosch, uma reacção que faz com amoníaco para fertilizantes. Níquel actua como um catalisador em uma variedade de reacções, incluindo a hidrogenação de óleo vegetal para fazer margarina. Uma vez que o níquel foi finamente moído, pode ser ligado com o alumínio. , Tal como platina, adsorver hidrogénio para reduzir a barreira de activação da reacção e obter esta reacção em progresso.