Reacciones Catalizas Por Solidos

REACCIONES CATALIZADAS POR SOLIDOS
Se ha comprobado que la velocidad de un gran numero de reacciones esta afectada por la presencia de sustancias que no son los reactantes originales ni los productos finales de la reacción. Estas sustancias, llamadas catalizadores, pueden retardar las reacciones, en cuyo caso se denominan catalizadores negativos, o aumentar su velocidad, llamándose entoncescatalizadores positivos.
Las reacciones catalizadas por solidos generalmente implican rupturas o uniones de alta energía y juegan un papel importante en muchos procesos industriales, como, por ejemplo en la producción del metanol, amoniaco, acido sulfúrico, y varios productos petroleoquímicos. Consideremos una fracción de petróleo natural; como esta formado por una mezcla de muchos componentes,principalmente hidrocarburos, su tratamiento en condiciones externas conducirá a una variedad de cambios que se efectúan simultáneamente, dando lugar a una serie de compuestos, unos deseables y otros no. Aunque frecuentemente un catalizador puede hacer variar la velocidad de las reacciones en miles o millones de veces también se encuentra, para muchas reacciones, que la característica mas importantede un catalizador es la selectividad. Entendemos por selectividad la propiedad del catalizador que permite modificar solamente la velocidad de ciertas reacciones, muchas veces la de una reacción determinada, no afectando a los demás.
Las siguientes son algunas indicaciones del tipo general.
1. No se conoces bien el modo de seleccionar un catalizador para promover una reacción específica.2. La reproducción de la constitución química de un buen catalizador no garantiza que el solido obtenido tenga actividad catalítica. La investigación actual de los catalizadores se centra en gran medida en la estructura de la superficie de los solidos.
3. Para explicar la acción de los catalizadores se considera que las moléculas reaccionantes de algún modo son cambiadas, adquieren energíao resultan afectadas para formar sistemas intermedios en las regiones próximas a la superficie del catalizador.
4. De acuerdo a la teoría del estado de transición, el catalizador reduce la barrera de energía potencial que los reactivos han de salvar para formar los productos.
5. Con o sin catalizador, la constante de equilibrio para la reacción es siempre la misma.
6. Ya que lasuperficie solida es la responsable de la actividad catálica, es deseable que los catalizadores sean materiales fáciles de manejar y que tengan una gran superficie fácilmente accesible.

Tabla de factores que influyen en la velocidad de reacción de las partículas.
Factor que influye en la velocidad | Partícula porosa de catalizador | Superficie recubierta de catalizador | Combustión de una gota decombustible | Células y organismos vivos simples |
①Reaccion superficial②Difusión en poros③∆T en partículas④∆T en películas⑤Transferencia de masa en películas | SiSiPoco probableA vecesNo | SiNoNoRara vezSi | NoNoNoFundamentalFundamental | SiQuizáNoNoPodría ser |

1.1 ECUACION DE VELOCIDAD PARA LA CINETICA DE SUPERFICIE
La teoría mas útil es la q supone que la reacción se efectúa en unsitio activo de la superficie del catalizador. De este modo, se supone que ocurren tres etapas sucesivas en la superficie.

Etapa 1. Se absorbe una molecula en la superficie y queda ligada a un sitio activo.
Etapa 2. La molécula reacciona sea con otra molecula localizada en un sitio adyacente, con una molecula procedente de la corriente principal de gas, o bien simplemente se descomponemientras esta ligada al sitio.
Etapa 3. Los productos se desorben de la superficie, lo que deja entonces libre al sitio activo.
Además, se hace la suposición de que están en equilibrio todas las especies de moléculas, los reactivos libres y los productos libres, así como los reactivos ligados al sitio activo, productos intermedios y productos que intervienen en estos tres procesos.
Las expresiones...