Catálisis
Expresiones de velocidad para reacciones superficiales.
Unimolecular
Para la reacción:
Asurf → Csurf + Dsurf
-dCA/dt = kθA
si el recubrimiento obedece a Langmuir y A, C y D se adsorben fuertemente
con intensidades similares:
-dCA/dt = (kKAPA)/(1 + KAPA
+ KCPC + KDPD)
si el recubrimiento obedece a Langmuir y, C y D se adsorben más
débilmente que A:
-dCA/dt = (kKAPA)/(1 + KAPA)
si el recubrimiento obedece a Langmuir y C se adsorbe mucho más
fuertemente que A y D:
-dCA/dt = (kKAPA)/(1 + KCPC)
Bimolecular
Para la reacción:
Asurf + Bsurf → Csurf + Dsurf
-dCA/dt = kθAθB
si el recubrimiento obedece a Langmuir y A, B, C y D se adsorben fuertemente
con intensidades similares:
-dCA/dt = (kKAPAKBPB)/
(1 + KAPA + KBPB + KCPC
+ KDPD)2
si A, B, C y D se adsorben débilmente con intensidades similares:
-dCA/dt = kPAPB
Ejercicio: Deducir la ecuación en el caso en que D sea
adsorbido muy fuertemente y A, B y C muy débilmente (KD
>>> (KA = KB = KC)
Envenenamiento de un catalizador.
De las expresiones de velocidad dadas en la sección anterior, se
puede ver que la adsorción de un producto puede retardar una reacción.
En el caso extremo, el producto puede estar adsorbido tan fuertemente que
después de un tiempo todos los sitios activos queden ocupados, imposibilitando
que la reacción continúe. Este mismo comportamiento pueden
presentarlo sustancias que no participan en la reacción pero que
tienen afinidad por los componentes del catalizador. A estas sustancias
se les da el nombre de venenos.
Un veneno muy conocido es el Pb, el cual inutiliza los convertidores
catalíticos usados en los escapes de los automóviles para
reducir la emisión de CO, transformándolo a CO2.
Es por eso que los modelos de autos más recientes especifican el
uso de "gasolina sin plomo". Al no poder utilizar tetraetilplomo como antidetonante,
se usan éteres como el metilterbutil éter para mejorar el
octanaje de la gasolina.
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Ultima actualización de esta página: 04 de octubre de 2005
Encargado de la página: Dr. Víctor Manuel Rosas García.
e-mail: [email protected]
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, NL, México.