Catálisis

Expresiones de velocidad para reacciones superficiales.

Unimolecular

Para la reacción:
Asurf ----> Csurf + Dsurf
-dCA/dt = k(theta)A

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 = k(theta)A(theta)B

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: 22 de septiembre de 1999

Encargado de la página: Dr. Víctor Manuel Rosas García.
e-mail: vrosas@ccr.dsi.uanl.mx
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Autónoma de Nuevo León
San Nicolás de los Garza, NL, México.