10- Qual parte do perfil de energia de uma reação é afetada por um catalisador?. Qual é a diferencia entre um catalisador homogêneo e um heterogêneo?. 14.63. pág. 526.

Passo 1

O enunciado pergunta, em termos de perfil de energia de uma reação, qual parte é alterada por um catalisador e, em seguida, qual a diferença entre catalisador homogêneo e heterogêneo. O conteúdo envolve diagramas de energia em cinética química e conceitos de catálise.

Passo 2

Num perfil de energia representamos a energia potencial dos reagentes e produtos ao longo do avanço da reação. O ponto mais alto desse perfil corresponde ao complexo ativado, e a diferença de energia entre reagentes e esse ponto é a energia de ativação, \displaystyle E_a. A entalpia de reação, \displaystyle \Delta H, é a diferença entre reagentes e produtos.

Passo 3

Um catalisador oferece um caminho alternativo com menor energia de ativação. Logo, ele reduz a altura do pico do diagrama (isto é, reduz \displaystyle E_a tanto na reação direta quanto na inversa), sem alterar a posição inicial ou final, ou seja, sem mudar \displaystyle \Delta H.

Passo 4

Um catalisador é dito homogêneo se estiver na mesma fase dos reagentes (por exemplo, ambos em solução líquida), garantindo mistura molecular completa. É heterogêneo quando está em fase diferente (por exemplo, sólido frente a reagentes gasosos ou em solução), atuando na superfície do catalisador por adsorção e podendo ter limitações de difusão ou áreas ativas específicas.

Resposta

O catalisador afeta a energia de ativação E_a, diminuindo o pico do perfil de energia sem alterar a entalpia global \Delta H.
Um catalisador é homogêneo quando está na mesma fase dos reagentes; é heterogêneo quando está em fase diferente, atuando na superfície.

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