adsorcion

Adsorcion Formato A4 ARIAL 12 INTERLINEADO 1.5 ,5 O 6 CARILLAS

DESCRIPCION PROCESO
ENTRE QUÉ TIPO DE …reacciones. OCURREN
3 EJEMPLOS DE APLICACIÓN
ENTRE QUÉ TIPO DE COMPUESTO
FÓRMULA. MATEMÁTICA ENTRE QUÉ RENDIMIENTO


2. Adsorción de gases sobre sólidos

Cuando una molécula de gas golpea una superficie sólida, puede rebotar o
quedar fijada sobre la superficie, es decir,sufrir adsorción. En ese último caso
a continuación, la molécula adsorbida puede difundirse (moverse) sobre la
superficie, quedarse fija, sufrir una reacción química o disolverse en el interior
del sólido (proceso conocido como absorción y del que es un conocido ejemplo
el empleo de CaCl2 anhidro como desecador: el agua de la atmósfera es
adsorbida y a continuación absorbida para formar unhidrato). En este tema
vamos a centrar nuestro estudio en el proceso de adsorción y a continuación
los procesos de reacción (catálisis heterogénea) que pueden derivarse.
Podemos definir el primero de estos procesos como:
- adsorción: proceso de unión de una molécula procedente de otra fase
sobre la superficie de un sólido.
- desorción: proceso inverso a la adsorción.
Podemosdistinguir dos comportamientos límites de adsorción, fisisorción y
quimisorción, aunque es frecuente observar comportamientos intermedios.

Adsorción física o fisisorción: las moléculas del gas se mantienen unidas a la
superficie del sólido por medio de fuerzas de Van der Waals (interacciones
dipolares, dispersión y/o inducción). Este hecho define todas las características
propias de lafisisorción:
i) es una interacción débil.
ii) Es un proceso exotérmico (las fuerzas de van der Waals son
atractivas) en el que los calores liberados, ∆Hads (aprox. 20-40
kJ/mol) son semejantes a las entalpías de condensación de la
sustancia adsorbida.
La energía liberada es adsorbida en forma de vibración por la red del
sólido y ∆H°ads se puede medir por el aumento de temperatura de lamuestra.


3. Isotermas de adsorción
En el caso de los líquidos, la adsorción de una sustancia en la interfase se
estudia a través de la variación de la tensión superficial con la concentración de
tensioactivo:

d  2(1)d2
(1)
En el caso de los sólidos la tensión superficial no es una magnitud fácilmente
determinable. Resulta mucho más sencillo medir directamente la cantidadde
gas adsorbido a una temperatura dada en función de la presión P del gas en
equilibrio con el sólido.

¿Cómo se realiza esta medida experimentalmente?
Por lo dicho al principio del tema la superficie del sólido debe encontrarse
inicialmente limpia, para lo que se calienta el sólido en alto vacío.
Alternativamente puede evaporarse y recondensar el sólido en alto vacío,bombardear la superficie con iones o romper el cristal sólido en el vacío
generando así una superficie limpia. El sólido se introduce entonces en un 9
recipiente con una cantidad conocida de gas (a través de la presión por
ejemplo) y se deja que se alcance el equilibrio.

¿Cómo conocer la cantidad adsorbida?
- por la diferencia de presión del gas en ausencia o presencia de la
superficie
-por gravimetría
- desorción en flash: se calienta rápidamente la superficie, desorbiendo el
gas y midiendo el aumento de la presión
- mediante trazadores radiactivos
- métodos de flujo: se hace circular un gas y se determina la diferencia
entre lo que entra y lo que sale.

Repitiendo el experimento a distintas presiones se obtienen datos de cantidad
de gas adsorbido frente a lapresión en equilibrio a una temperatura dada.
Estos datos de cantidad de gas adsorbido frente a la presión de gas que queda
en equilibrio tomados a una misma temperatura constituyen la Isoterma de
adsorción. En las isotermas de adsorción de sólido se representa la presión de
gas en equilibrio (P) en el eje X, mientras que en el eje Y se representa la
cantidad adsorbida. Esta magnitud puede...