Catálisis: ¿Cómo logra un catalizador acelerar la velocidad de una reacción?

Había leído sobre esto en un libro:
¿Por qué usar un catalizador? Hay algunas reacciones químicas que pueden acelerarse fácilmente, por ejemplo, aumentando la temperatura de la reacción. Sin embargo, este enfoque no es adecuado en organismos vivos donde un aumento de la temperatura puede provocar la destrucción de proteínas importantes. Los catalizadores proporcionan un medio alternativo para lograr el mismo resultado.

Bajando la energía de activación
Para que ocurra una reacción química, debe haber suficiente energía para iniciarla. Este umbral de energía se llama energía de activación . El propósito de un catalizador es disminuir la energía de activación requerida para iniciar una reacción química, acelerando así la transición del reactivo al producto.

Enzimas: catalizadores biológicos
Las células vivas también comparten la necesidad de catalizadores. Estos catalizadores biológicos se denominan enzimas y generalmente son proteínas producidas dentro de la célula. Se sabe que algunos animales contienen hasta 4000 tipos diferentes de enzimas, cada uno responsable de catalizar una reacción química específica.

En un sentido basado en las energías, cada molécula reactante necesita tener una energía inherente mínima (umbral de activación) para formar un complejo intermedio y finalmente la disociación de este complejo para formar los productos. El catalizador reduce este umbral de activación para la formación del complejo intermedio y, por lo tanto, las moléculas reactivas, incluso con menos energía inherente, pueden participar en la reacción y, por lo tanto, se reclutan cada vez más moléculas reactivas para su conversión en el producto ( s), que es muy evidente como la aceleración de la reacción.

La curva de energía de una reacción tiene forma de campana, donde el vértice de la campana es la energía del complejo intermedio y ese punto final izquierdo es de los reactivos y, por el contrario, el punto final derecho de los productos. Lo que hace el catalizador es reducir la altura del vértice de la curva sin afectar el nivel de ambos extremos, es decir, la energía del complejo intermedio se reduce sin la de los productos y reactivos.

En un sentido físico, lo que hace la enzima es reunir los reactivos constituyentes y, por lo tanto, permite la formación de productos, que se liberan de su superficie y adsorbe reactivos adicionales para acelerar el proceso, y por lo tanto acelera la reacción al aumentar la frecuencia de las interacciones. entre los reactivos constituyentes. Por lo general, esto se produce mediante la adsorción de moléculas reactivas, pero también puede emplear otros métodos.

Aunque se emplean términos particulares, se emplean algunas entidades únicas para representar las energías que mencioné anteriormente, acabo de dar una idea de ello.