33. ¿Cómo funciona un catalizador de automóvil? Describa las reacciones que en él se producen.

Un catalizador de automóvil es un dispositivo que se instala en el sistema de escape de un vehículo para reducir las emisiones contaminantes. El catalizador está hecho de un material cerámico o metálico que contiene metales nobles, como platino, paladio y rodio. Estos metales son catalizadores, lo que significa que aceleran las reacciones químicas sin participar en ellas.

Los gases de escape del motor pasan a través del catalizador, donde se producen las siguientes reacciones:

• Reducción de los óxidos de nitrógeno (NOx): Los óxidos de nitrógeno se forman cuando el nitrógeno y el oxígeno del aire reaccionan a altas temperaturas. En el catalizador, los óxidos de nitrógeno se reducen a nitrógeno y oxígeno, que son gases inocuos.

NO2 + 2CO → N2 + 2CO2
2NO + 2H2 → N2 + 2H2O

• Oxidación del monóxido de carbono (CO): El monóxido de carbono se forma cuando la gasolina no se quema completamente. En el catalizador, el monóxido de carbono se oxida a dióxido de carbono, que es también un gas inocuo.

CO + 1/2O2 → CO2

• Oxidación de los hidrocarburos (HC): Los hidrocarburos son compuestos orgánicos que se forman cuando la gasolina no se quema completamente. En el catalizador, los hidrocarburos se oxidan a dióxido de carbono y agua.

CxHy + (x + y)/2O2 → xCO2 + y/2H2O

El catalizador es un dispositivo esencial para reducir las emisiones contaminantes de los automóviles. Sin un catalizador, los gases de escape del motor contienen niveles elevados de óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono e hidrocarburos, que son gases nocivos para la salud humana y el medio ambiente.

Para que el catalizador funcione correctamente, debe estar a una temperatura mínima de 250-300 °C. Esta temperatura se alcanza cuando el motor está caliente. Si el motor no está caliente, el catalizador no es eficaz.

El catalizador también puede sufrir daños si se expone a temperaturas muy altas, como las que se producen durante un incendio. Si el catalizador se daña, debe ser reemplazado.