¿Qué es un catalizador ácido sulfúrico?

February 10

Un catalizador de ácido sulfúrico es el compuesto químico que contiene hidrógeno, azufre y oxígeno, con la fórmula molecular H 2 SO 4, y aunque está presente sólo en cantidades traza, ayuda significativamente la velocidad de una reacción mediante la reducción de su energía de activación. El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos más ampliamente producidos en el mundo, y cuando se utiliza como catalizador, se puede llevar a cabo reacciones químicas, incluso cuando se utiliza en pequeñas cantidades. A menudo se usa un catalizador de ácido genérico para la fabricación de una amplia variedad de productos, incluyendo plásticos, combustibles y ropa.

En general, un catalizador es cualquier tipo de molécula que ayuda a acelerar una reacción sin ser consumida. A menudo, sólo se necesitan pequeñas cantidades para llevar a cabo reacciones que podría ser o bien difíciles o imposibles de realizar de otra manera. Los catalizadores tales como ácido sulfúrico reducir la energía de activación de una reacción, proporcionando nuevos estados intermedios por el cual una reacción puede continuar. El ácido sulfúrico puede hacer esto porque es un ácido fuerte que puede donar protones a reactivos, permitiendo reactivos para formar iones cargados positivamente, también conocido como cationes. En el proceso, el ácido sulfúrico se convierte en un ion cargado negativamente, lo que ayuda adicionalmente a estabilizar los reactivos cargados positivamente, lo que les permite someten a otras reacciones deseables.

Catalizadores de ácido sulfúrico se utilizan en muchos procesos importantes de fabricación industrial. En una reacción notable, un catalizador de ácido sulfúrico se utiliza en la producción de nylon. Nylon, un material versátil que se utiliza para hacer prendas de vestir y tejidos, se sintetiza a partir de monómeros de caprolactama. La caprolactama, a su vez, se produce cuando la oxima de ciclohexanona se somete a lo que se conoce como una transposición de Beckmann en presencia de un catalizador de ácido sulfúrico. El catalizador dona un protón a la oxima de cyclahexanone, lo que disminuye la energía de la reacción intermedio y permite que la molécula de reorganizar sus átomos para dar el monómero de nylon.

Un catalizador de ácido sulfúrico también se utiliza en la producción de aditivos de combustible para la gasolina. Isooctano es un aditivo importante que se combina frecuentemente con la gasolina para aumentar el octanaje de combustible del motor. La industria del petróleo produce isooctano mediante la combinación de isobutileno e isobutano en presencia de un catalizador de ácido sulfúrico. Una vez más, el ácido sulfúrico ayuda a crear productos intermedios de reacción de baja energía mediante la donación de protones para ayudar a lograr la síntesis.

Catalizadores de ácido sulfúrico se eligen a menudo a causa de su precio, disponibilidad y conveniencia, ya que cualquier catalizador ácido genérico puede ser utilizado en la reacción. La primera química de elección es a menudo ácido sulfúrico, porque es barato y porque es uno de los productos químicos más ampliamente disponibles en el mundo. Originalmente conocido como aceite de vitriolo, ácido sulfúrico fue uno de los primeros productos químicos para ser descubierto y purificada. El ácido sulfúrico se puede encontrar ahora en el inventario de prácticamente todas las fábricas de productos químicos de laboratorio y en el mundo.