ETAPAS DE REACCIONES HETEROGNEAS

ADSORCION Una caracterstica importante de un adsorbente es su rea superficial que presenta por unidad de masa.La cantidad de gas adsorbido es funcin de la naturaleza del gas, naturaleza del slido y T y P

Tipos de adsorcin Fsica ( Fuerzas de Van Deer Wals

Qumica ( va acompaada por cambios calorficos grandes .

ADSORCIONFsicaes la que ocurre por fuerzas del tipo Van der Waals, entre un tomo o una molcula y la superficie. En este caso no existe rearreglo electrnico en el sistema y slo las fuerzas de atraccin electrostticas o atracciones dipolares son puestas en juego. A este tipo de interaccin que ocurre sin modificacin alguna de la molcula se le ha llamado adsorcin fsica o menos frecuentemente, fisisorcin

Qumica

Algunas de las caractersticas de la quimisorcin son:

Hay especificidad, slo algunos sitios superficiales adsorben ciertas molculas.

2. Hay una interaccin de los estados electrnicos del adsorbato (gas) y del adsorbente (slido), lo que se traduce en la formacin de un verdadero enlace qumico.

3. Como consecuencia de la reaccin qumica superficial (rompimiento y formacin de enlace) se desprende una cantidad elevada de calor.

ADSORCION

4. La quimisorcin requiere del suministro de una cierta cantidad de energa para iniciar el proceso (energa de activacin). Proceso activado no espontneo. El proceso de adsorcin en general es exotrmico. Siendo un proceso espontneo, DG es negativo:

(-)DG = DH - TDS Sin embargo, DS a su vez es negativo a causa de que en la adsorcin se produce un sistema ms ordenado con pocos grados de libertad. La sola posibilidad para que DG sea negativa es de que DH sea mucho ms negativa que DS por lo que la adsorcin es siempre exotrmica.

ADSORCION

ADSORCION

ADSORCION

Isotermas de adsorcinRelacin entre la cantidad de sustancia adsorbida por un adsorbente y la presin o concentracin a temperatura constante.

Isoterma de Langmuir

Los gases al ser adsorbidos forman una capa monomolecular, el proceso consta de dos acciones

Presin

ConcentracinCondensacin v1Evaporacin v2

El equilibrio se establece cuando v1 = v2q = Fraccin de superficie cubierta ( 1 - ) Fraccin de superficie libre v1 = k1 ( 1 - ) P v2 = k2

Isoterma de Langmuir

k1 ( 1 - ) P = k2 k1 P k1 P = k2k1P = k2 + k1Pk1P = (k2 + k1P) = k1 P k2 k2 + k1 P = k1/k2 P = KP k2/k2 + k1/k2 P 1 + KP = KP 1 + KP

En el equilibrio

v1 = v2