¿Cómo la química cambió el mundo?

34. Catálisis: de las enzimas a reactores químicos

Bosch. El precursor es Fe₃O₄ con promotores (por ejemplo, K₂O, Al₂O₃, CaO ) y se reduce in situ hasta hierro metálico (α-Fe) (Hagen, 2015). La reacción tiene lugar sobre la superficie de Fe: el N₂ se adsorbe y luego se disocia en dos átomos de N (paso cinéticamente más difícil); a continuación, estos se hidrogenan secuencial mente en la superficie ( N → NH → NH₂ → NH₃ ) y el NH₃ finalmente desorbe , liberando el sitio para un nuevo ciclo (Ertl, 2008). En particu lar, K₂O actúa como promotor electrónico: K promueve electrónicamente al Fe y au menta la densidad electrónica superficial , lo que potencia la retro-donación hacia el orbital π* de N₂ ; de este modo, debilita el tri ple enlace y facilita su disociación (Jennings, 1991; Schlögl, 2003).

nanopartículas de Fe , evitan su aglomera ción/sinterización y preservan área y poro sidad , elevando la actividad y la vida útil del catalizador (Hagen, 2015; Ertl, 2008). El cataliza dor disminuye la energía de activación y acelera tanto la velocidad de formación de productos y de reactivos , sin cambiar la posición del equilibrio a temperatura y condicio nes dadas. Por ello, en Haber–Bosch se em plean temperaturas y presiones elevadas para alcanzar velocidades industriales con buena conversión y selectividad (Somorjai & Li, 2010). Algunos de los procesos catalíticos industriales más importantes son: Procesos catalíticos icónicos a gran escala: la producción de ácido sulfúrico y amoníaco

En el caso de Al₂O₃/CaO actúan como promo tores estructurales: se anclan y estabilizan las