Catálisis (3). Catálisis homogénea y heterogénea

(Fernando Gomollón Bel, ISQCH)

Si recordáis, en el primer artículo sobre catálisis dijimos que ISQCH son las siglas de Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea. Explicamos qué era la catálisis pero dejamos para más adelante las diferencias entre homogénea y heterogénea. Realmente en el Instituto hay un poco de ambas, pero tradicionalmente se ha investigado más en la primera.

Para los que no lo sepáis algo homogéneo es algo que tiene una composición y una estructura uniforme. Heterogéneo es lo contrario. Por poner un ejemplo culinario que siempre explica mi amiga Raquel: algo homogéneo es la leche con colacao, y algo heterogéneo podría ser un potaje de garbanzos, con líquido y sólidos mezclados y más o menos chorizo en cada cucharada. En química es lo mismo.

Ejemplos cotidianos de sistemas homogéneos y heteogéneos
(Fotos: SXC.hu)

Así pues, la catálisis homogénea ocurre toda en la misma fase (generalmente en disolución). Se disuelven los reactivos y el catalizador y, al cabo del tiempo, tienes una disolución de los productos y el catalizador, intacto. Es una catálisis muy eficaz, porque el contacto entre el catalizador y las sustancias químicas está asegurado. Las moléculas en disolución se mueven libremente. Presenta problemas, a veces, a la hora de separar el catalizador para reutilizarlo. Después de mezclar el colacao en la leche, intenta separar el polvillo.

Por otro lado, la catálisis heterogénea ocurre en dos fases: los reactivos están en disolución (el caldo) y el catalizador, sólido, se sumerge en ella durante un tiempo (los garbanzos). Tiene una gran ventaja, que se aprovecha mucho en la industria: el catalizador se separa muy fácilmente por simple filtración (como un colador). Pero, por otra parte, el contacto entre las moléculas químicas que andan disueltas y el catalizador no siempre es sencillo. Suelen usarse, para favorecer este contacto, sólidos con mucha superficie.

Hoy en día se investigan, como he dicho, los dos tipos de catálisis. En el ISQCH hay también químicos que buscan aunar las ventajas de unos y otros catalizadores en unos catalizadores mixtos: diseñan sólidos con moléculas químicas unidas. Cuando los reactivos se acercan a éstas, se quedan anclados y obligados a reaccionar y dar los productos que, al ser químicamente distintos, se desanclan automáticamente. Luego, como no dejan de ser sólidos, se filtran y se reutilizan sin problemas.

Pronto os explicaremos unos catalizadores aún más alucinantes que todos estos: los catalizadores biológicos o “enzimas”.

Acerca de isqch

El Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH) es un instituto de investigación química mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza.

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