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La comprensione e il controllo delle trasformazioni chimiche

Catalisi e catalizzatori

La catalisi è un fenomeno chimico-fisico per cui particolari sostanze, dette catalizzatori, provocano, anche se presenti in quantità minime, un aumento della velocità di una reazione, senza apparentemente prendervi parte e senza modificare gli aspetti termodinamici della reazione (cioè senza spostarne l'equilibrio). L'azione di un catalizzatore si esplica in quanto diminuisce l'energia di attivazione (v. fig.). Esistono anche catalizzatori detti negativi (o inibitori), che diminuiscono la velocità di una reazione (per esempio, gli antidetonanti delle benzine, che rallentano le reazioni nel motore a scoppio). La natura chimica del catalizzatore è altamente specifica per una determinata reazione (o per reazioni dello stesso tipo).

  • Importanza industriale. Molti processi industriali, quali la produzione dell'acido solforico H2SO4, dell'ammoniaca NH3, dell'acido nitrico HNO3, delle materie plastiche, si basano sull'impiego dei catalizzatori. I principi della catalisi sono inoltre alla base del funzionamento del convertitore catalitico, o marmitta catalitica, usato per depurare i gas di scarico degli autoveicoli.
  • Tipi di catallisi. La catalisi può essere omogenea o eterogenea a seconda che il catalizzatore e i reagenti siano nella stessa fase o in fasi differenti; la catalisi; è detta enzimatica quando è operata da particolari catalizzatori biologici detti enzimi (costituiti da complesse molecole proteiche), che presiedono in modo assai selettivo allo svolgimento dei processi biochimici che awengono negli organismi viventi.
Diagramma esemplificativo dell'effetto esercitato da un catalizzatore sull'energia di attivazione nel corso di una reazione chimica.

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