Como atuam as substâncias catalisadoras?

As substâncias catalisadoras conseguem diminuir o tempo de ocorrência de determinadas reações químicas porque elas diminuem a energia de ativação.

Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração, isto é, não são consumidas durante a reação.

Para entendermos como atuam os catalisadores, precisamos nos lembrar do que foi explicado no texto “Energia de ativação”. Conforme mostrado lá, para que uma reação química se inicie, é necessário que os reagentes tenham ou recebam certa quantidade de energia mínima, que é denominada de energia de ativação.

Com essa energia mínima, os reagentes conseguem atingir o complexo ativado, que é um estado intermediário (estado de transição) que se forma entre os reagentes e os produtos, em cuja estrutura existem as ligações anteriores enfraquecidas e a formação de novas ligações (presentes nos produtos).

Por exemplo, considere a reação genérica abaixo:

 Observe que a energia de ativação necessária para atingir o complexo ativado se torna uma espécie de obstáculo que precisa ser ultraado para que a reação ocorra. Isso significa que quanto maior for a energia de ativação de uma reação, maior será o obstáculo a ser vencido e menor será a velocidade da reação.

O contrário também é verdadeiro, se a energia de ativação for menor, a reação será mais rápida. É exatamente isso que os catalisadores fazem, eles criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de forma mais rápida.

Para conseguir abaixar a energia de ativação, o catalisador age mudando o mecanismo da reação, por se combinar com os reagentes num sistema que pode ser monofásico (catálise homogênea) ou polifásico (catálise heterogênea).

Mais detalhes sobre esses tipos de catálises podem ser vistos nos textos abaixo:

Mas, de forma genérica, podemos dizer que essa combinação entre o reagente e o catalisador forma um composto intermediário que depois se transforma, originando o produto e o catalisador. Observe como isso pode ser representado:

Veja que o catalisador é regenerado ao final da reação, não sendo consumido por ela.

Um fato importante é que o catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa, isso significa que ele diminui a energia de ativação de ambas.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Reações se processando mais rapidamente devido à adição de catalisador
Reações se processando mais rapidamente devido à adição de catalisador
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FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Como atuam as substâncias catalisadoras?"; Brasil Escola. Disponível em: /quimica/como-atuam-as-substancias-catalisadoras.htm. o em 29 de maio de 2025.

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Lista de exercícios


Exercício 1

Catalisador é toda substância que aumenta a taxa de desenvolvimento de determinadas reações químicas sem, contudo, participar dos produtos da reação, sendo integralmente recuperado no final, tanto em massa quanto na composição. Os catalisadores conseguem aumentar a velocidade das reações porque:

  1. Com a presença do catalisador, a concentração aumenta, ou seja, aumenta o número de partículas por unidade de volume e, consequentemente, o número de choques efetivos será maior.

  2. Com o catalisador, há mais choques efetivos, aumentando a energia cinética das partículas, aumentando a temperatura do sistema, que faz a reação se processar mais rápido.

  3. O catalisador aumenta o número de partículas por unidade de volume e, consequentemente, a pressão aumenta, aumentando a taxa de desenvolvimento da reação.

  4. O catalisador participa da formação do complexo ativado, fazendo com que os reagentes necessitem de uma energia de ativação menor para atingir esse estado, aumentando, dessa forma, a taxa de desenvolvimento da reação.

  1. O catalisador tem afinidade com todos os reagentes, ligando-se a todos eles e aumentando a velocidade com que eles se ligam.

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Exercício 2

Observe o gráfico de uma reação efetuada com e sem catalisador:

Relacione as colunas abaixo:

  1. A curva que corresponde à reação com catalisador.                   (   ) – 30 kcal/mol.
  2. A curva que corresponde à reação sem catalisador.                   (   ) 70 kcal/mol.
  3. Valor da energia do complexo ativado com catalisador.            (   ) 30 kcam/mol
  4. Valor da energia do complexo ativado sem catalisador.            (   ) 1.
  5. Valor da energia de reação.                                                        (   ) 10 kcal/mol.
  6. Valor da energia de ativação da reação com catalisador.           (   ) 2.
  7. Valor da energia de ativação da reação sem catalisador.           (   ) 50 kcal.mol.
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Exercício 3

(Vunesp-SP) A hidrólise do brometo de metila pode ser representada pela equação abaixo e pelo gráfico a seguir:

1 CH3Br(ℓ) + 2 H2O(ℓ)  → 1 CH3OH(ℓ)  + 1 H3O1+(aq)  + 1 Br1-(aq)

Com relação a essa reação, assinale a alternativa que contém a afirmação incorreta.

a) O íon I1-(aq) é catalisador da reação, que se processa com liberação de calor.

b) E4 é a energia de ativação do catalisador, que é o I1-(aq).

c) E3 é o abaixamento de energia de ativação devido ao catalisador.

d) E5 é a variação de entalpia da reação, que é exotérmica.

e) E1 é a energia de ativação sem catalisador e E2 é a energia de ativação com catalisador.

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Exercício 4

(UMC-SP) Analise o gráfico de energia abaixo, obtido de uma mesma reação química. Uma reação foi feita com catalisador e outra sem catalisador.

Assinale a afirmativa correta:

  1. A reação é exotérmica devido ao catalisador empregado.

  2. A entalpia da reação modificou-se devido ao emprego do catalisador.

  3. A energia de ativação da reação diminuiu devido ao emprego do catalisador.

  4. A reação é endotérmica devido ao emprego do catalisador.

  1. O catalisador não teve efeito algum na energia de ativação da reação.

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