Un catalizador es cualquier sustancia que actúa para acelerar una reacción química. Puede ser orgánico, sintético o metálico. El proceso por el cual esta sustancia acelera o ralentiza una reacción se llama catálisis.
Para que ocurra cualquier proceso, se requiere energía, conocida como energía de activación. Sin la ayuda de un catalizador, la cantidad de energía necesaria para provocar una reacción en particular es alta. Cuando uno está presente, la energía de activación se reduce, lo que hace que la reacción ocurra de manera más eficiente. La sustancia generalmente funciona cambiando la estructura de una molécula o uniéndose a moléculas reactivas haciendo que se combinen, reaccionen y liberen un producto o energía. Por ejemplo, se requiere un catalizador para que los gases de oxígeno e hidrógeno se combinen y formen agua.
Sin la ayuda de un catalizador, las reacciones químicas podrían no ocurrir nunca o tomar un período de tiempo significativamente más largo para reaccionar. Cuando ocurre la reacción química, el catalizador en sí no cambia y no es parte del resultado final. La mayoría de las veces, se puede reutilizar una y otra vez en reacciones posteriores.
A veces, en lugar de acelerar una reacción, un catalizador actúa para ralentizar una reacción que normalmente no ocurriría o ocurriría muy lentamente. Este tipo de sustancia es un catalizador negativo, que también se conoce como inhibidor. Los inhibidores son importantes en medicina, donde son fundamentales para el tratamiento de enfermedades mentales, hipertensión arterial, cáncer y muchos otros problemas de salud.
Un catalizador se utiliza en dos tipos de condiciones, químicas o bioquímicas. Las más comunes en las reacciones bioquímicas son las enzimas. Las enzimas son proteínas altamente especializadas que aceleran reacciones químicas específicas. Hacen posible la vida. Por ejemplo, una enzima que se encuentra en la saliva descompone los alimentos para su digestión al contacto. Sin esto, los humanos tardarían semanas en digerir nuestra comida.
Los catalizadores también son importantes en el laboratorio, así como en la fabricación y la industria. Uno de los más famosos es el convertidor catalítico, que ayuda a prevenir las emisiones de los automóviles y hace que el consumo de combustible sea más eficiente. Los fertilizantes también son catalizadores que aceleran el crecimiento de las plantas.