Mecanismo de acción de un catalizador

La cinética química es el estudio de las velocidades de las reacciones químicas y la cinética enzimática es el estudio de las velocidades de las reacciones catalizadas por enzimas.

 

La gráfica que se presenta en la Figura 6.8  y el esquema de la Figura 6.9, nos permite entender la forma en la que un catalizador aumenta la velocidad de una reacción: en ella se representa el curso de la misma. En el estado inicial se encuentran los reactivos, los cuales tienen una determinada cantidad de energía, determinada por su posición con respecto al eje de las ordenadas. Al ocurrir la reacción se llega al estado final en donde se encuentran los productos, los cuales tienen menos energía que los reactivos (están en una posición mas baja con respecto al eje y), y por lo tanto la reacción es exergónica.


Figura 6.8 good.jpg

Figura 6.8 Diferencias energéticas entre las reacciones con catalizador y sin él. (Figura elaborada por el autor).

Se han diferenciado dos curvas, una en negro que representa el curso de una reacción en ausencia de un catalizador y la otra en rojo, que representa la presencia de un catalizador. El cambio total de energía libre, ocurrido cuando se convierten los reactivos en productos, es el mismo con o sin catalizadorenergía de activación. Nótese también que para que los reactivos se conviertan en productos, es necesario proporcionarles una cantidad de energía adicional (energía de activación).

 

Cada una de las moléculas de reactivo tienen diferente contenido energético. En un extremo se encuentran las moléculas que poseen muy poca energía y en el otro, las que contienen altas cantidades, pero la mayoría tiene un contenido energético intermedio (siguen una curva de distribución normal). Para que una molécula de reactivo se transforme en producto tiene que aumentar su contenido energético, con lo que logra vencer la barrera representada en la curva como energía de activación. Mientras más alta sea la energía de activación menos moléculas podrán transformarse en producto, ya que únicamente las más energéticas podrán hacerlo, y es aquí en donde intervienen los catalizadores puesto que éstos disminuyen la energía de activación, permitiendo así, que una mayor cantidad de moléculas de reactivo puedan transformarse. Por lo tanto: un catalizador disminuye la energía de activación de una reacción.