INTRODUCCIÓN

Un catalizador es una sustancia que aumenta la rapidez de una reacción mediante la disminución de la energía de activación, este catalizador acelera una reacción proporcionando una serie de etapas elementales con cinéticas más favorables que las que existen en su ausencia.

El papel de un catalizador es acelerar la reacción directa o inversa en la misma

proporción y como consecuencia reducir el tiempo que se tarda en alcanzar el

equilibrio.

Existen dos tipos de catálisis homogénea y heterogénea. Una catálisis homogénea

es aquella en la que tanto los reactivos como el catalizador están presentes en la

misma fase, en cambio la catálisis heterogénea es aquella en la que el catalizador

y los reactivos están en diferentes fases; en este tipo de catálisis por lo regular el

catalizar se presenta en fase sólida y es aquí donde se incluyen las enzimas como

catalizador.

OBJETIVO GENERAL

Observar como se ve afectada la velocidad de una reacción con la presencia de un catalizador orgánico y otro inorgánico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Preparar las soluciones de peróxido, cloruro férrico y cortar rodajas de

rábano.

Observar cómo reacciona el peróxido catalizado por el cloruro férrico.

Observar cómo reacciona el peróxido catalizado por el rábano.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales de uso común:

Matraz volumétrico de 100mL Matraz Kitazato 250mL Manómetro Pinzas de Mohr

Manguera de 10cm Jeringa de 5mL Pipeta volumétrica de 5mL y

10mL Cutter

Reactivos

H2O2 al 3.5% FeCl3 5% KMNO4

Agua destilada Rábano

MÉTODOS

Preparación de las soluciones:

Se prepara una solución 3.5% de peróxido de hidrógeno.

Prepara una solución al 5% de cloruro férrico.

Experimental:

Medir 5 mL de peróxido de Hidrogeno 3.5 % con una pipeta volumétrica y colocarlo en un matraz kitazato.

Colocar en el matraz un tapón de hule anexado a él un manómetro. Calibrar el manómetro con ayuda de una solución de permanganato de

potasio. Conectar una manguera al matraz kitazato. Prensar el extremos de la manguera con pinzas de mohr Inyectar a través de la manguera al matraz 5 mL de FeCl3 a las

concentraciones de 0.5 mL, 0.7 mL, 1 mL, 1.2 mL, 1.5 mL. Mover por 3s para que se mezclen los reactivos y medir el tiempo

controlando que no se rebase la escala. Anotar los resultados.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la catálisis inorgánica se utilizó como catalizador cloruro férrico.

1.- Se agregaron 0.5 mL de FeCl3 3.5% a 5 mL de H202.

2.- Se agregaron 0.7 mL de FeCl3 3.5% a 5 mL de H202.

3.- Se agregó 1 mL de FeCl3 3.5% a 5 mL de H202.

4.- Se agregó 1.2 mL de FeCl3 3.5% a 5 mL de H202.

5.- Se agregó 1.5 mL de FeCl3 3.5% a 5 mL de H202.

CATALISIS ORGANICA

Para llevar a cabo la descomposición del peróxido se utilizó la enzima peroxidasa la cual estaba presente en los trozos de rábano picante que se utilizaron.

Se manejaron diferente cantidad de masa de rábano picante para ver cómo era la descomposición obteniéndose la siguiente gráfica:

Para 3g de rábano.

Para 6g de rábano.

Para 9g de rábano.

Comparación de las tres cantidades de rábano usadas.

CONCLUSIONES

Se puede apreciar que la utilización de catalizador químico dio un mejor rendimiento en

comparación a la utilización de peroxidasa (contenida en el rábano) para la reacción:

2H2O2 2H2O + 02

Después de realizar diversas iteración en el experimento y utilizando catalizador químico y un

catalizador natural, se llegó a dicha conclusión; pero cabe mencionar que durante la segunda fase

del experimento utilizando el rábano se sospecha de un error con el material ya que se cree que

existía una fuga del O2 a través del corcho de hule del matraz utilizado.

BIBLIOGRAFÍA

Chang R. Química. Editorial Mc Grow Hill. México. 1992. Primera edición en español

Avery H. Cinética química básica y mecanismos de reacción. 1982 Reverte. Qumica Cuantitativa Autor Luna Rangel Petrucci, R.H.; Harwood, W.S.; Herring, F.G. Química General. 8ª ed.

Editorial: Prentice Hall, 2003.

CUESTIONARIO

1. Define con tus propias palabras que es un catalizador enzimático según lo que aprendiste en esta práctica.Un catalizador enzimático es aquel que ayuda a que se acelere una reacción en comparación a si la enzima no está presente, sin embargo, este catalizador no reacciona con los reactivos.

2. ¿Explica por qué realizan las pruebas de catálisis a pH=4 y pH=5? El cambio de pH se realiza para observar cómo se da el cambio en la actividad de catálisis de la enzima, ya que un cambio en el pH provoca que esta aumente o disminuya.

Debido a que todas las enzimas presentan un pH óptimo de actividad. El pH afectar de varias maneras: 1.- El centro activo puede contener aminoácidos

con grupos ionizados que pueden variar con el pH. 2.- El sustrato puede verse afectado por las variaciones del pH.

3. Discute como afecta la temperatura a la estructura de la molécula enzimática, así como a su actividad.La temperatura provoca que la enzima se expanda o contraiga esto provoca una inhibición de la cual no se recupera como sucede con los cambios de pH.Otro efecto es que puede aumentar la fracción de moléculas con energía suficiente para reaccionar, pero también puede desnaturalizar la enzima,

4. ¿Cómo afecta a la actividad enzimática una alta concentración del peróxido (sustrato enzimático)?

A mayor concentración de sustrato mayor será la velocidad de reacción, ya que ésta fácilmente encontrara peróxido para interactuar, sin embargo esta afirmación procede hasta cierto punto: al agregar cantidades abundantes de sustrato la catalasa se satura y alcanza rápidamente su velocidad máxima, momento en el cual todas las moléculas enzimáticas están ocupadas catalizando la reacción.

5. Describe además de la catalasa que otras enzimas se encuentran en la papa y la manzana y que otro nombre reciben.

Polifenoloxidasas: Son enzimas que catalizan una reacción que transforma o-difenoles en o-quinonas. Las o-quinonas son muy reactivas y atacan a una gran variedad de componentes celulares, favoreciendo la formación de polímeros negro-marrón. Estos polímeros son los responsables del oscurecimiento de tejidos vegetales cuando se dañan físicamente. Esto se observa fácilmente en papas, que tienen altos niveles de polifenoloxidasas.

Amilasa: Denominada también sacarasa o ptialina, es un enzima hidrolasa que tiene la función de catalizar la reacción de hidrólisis de los enlaces 1-4 del componente α-Amilasa al digerir el almidón para formar azúcares simples.