547 11.5 Catalisi e catalizzatori 11.5 Catalizzatori ed energia di attivazione CATALISI E CATALIZZATORI La stragrande maggioranza dei processi chimici di interesse industriale utilizza catalizzatori, sostanze che partecipano al meccanismo della reazione e ne influenzano perciò la cinetica, ma non partecipano al bilancio materiale della reazione. Non essendo presenti né allo stato iniziale né a quello finale non cambiano la termodinamica della reazione e non spostano quindi l equilibrio. In pratica i catalizzatori agiscono rendendo possibile un meccanismo di reazione diverso da quello che si ha in loro assenza. Generalmente all unico stadio della reazione non catalizzata si sostituisce un meccanismo a più stadi con energia d attivazione inferiore (v. Fig. 11.7), per cui la reazione decorre più velocemente. E Ea1 Ea2 Coordinata di reazione Fig. 11.7 Effetto del catalizzatore sull andamento energetico di una reazione esotermica. Ea1: energia d attivazione per la reazione non catalizzata, reazione termica . Ea2: energia d attivazione per la reazione catalizzata. Se si tratta di una reazione reversibile, il catalizzatore abbassa sia l energia d attivazione della reazione diretta sia quella dell inversa, come era intuibile dato che non influisce sulla termodinamica. Così, p. e., un catalizzatore di idrogenazione sarà anche un catalizzatore di deidrogenazione. 11.5.1 Selettività ed attività Una caratteristica peculiare dei catalizzatori è la selettività che si evidenzia nel caso di reazioni parallele o consecutive. Le reazioni si dicono parallele quando il medesimo reagente può dare due o più reazioni diverse, si dicono consecutive quando i prodotti possono ulteriormente reagire. In questi casi l uso di un catalizzatore selettivo che acceleri fortemente solo la reazione voluta permette di