FISISORCIÓN Y QUIMISORCIÓN 2daUNIDAD

Maestría en Ciencias con orientación en materiales

Dra. Hermicenda Pérez Vidal

Unidad 2
 Fundamentos de la adsorción química de gases
 Mediciones cuantitativas
 Estequiometría de la adsorción química
 Recubrimiento de la monocapa

 Superficie metálica activa
 Cálculo de dispersión metálica en muestras nanocatalíticas

por la técnica de Termodesorción programada de H2.
 Tamaño deCristalito metálico (nanopartículas)
 Calores de adsorción y energía de activación en superficies.



Fundamentos de la adsorción química
de gases

Quimisorción
 La quimisorción es una especie de adsorción que

implica una reacción química entre la superficie y el
adsorbato.
 Enlaces químicos nuevos se generan en la superficie

del adsorbente.
 Existe fuerte interacción entre el adsorbatoy la

superficie del sustrato

ejemplo de quimisorción es
en la catálisis heterogénea

 consiste en moléculas que reaccionan uno con el otro a

través de la formación de productos intermedios
quimisorbidas.
 Después de la especie quimisorbidas combinan el

producto se desorbe de la superficie.

La quimisorción de gas-superficie
Como un ejemplo de la adsorción, quimisorción sigue el proceso deadsorción.
La primera etapa es para la partícula adsorbato entre en contacto con la
superficie.

La partícula necesita ser atrapada sobre la superficie por no poseer
suficiente energía para dejar así el potencial de gas de la superficie.

Si choca elásticamente con la superficie, entonces
volvería al gas a granel. Si se pierde el impulso
suficiente a través de una colisión inelástica, entonces
se"pega" sobre la superficie, formando un estado
precursor unido a la superficie por las fuerzas débiles,
similares a fisisorción.
Las partículas se difunde en la superficie hasta que
encuentra así un potencial de quimisorción profunda.
Entonces reacciona con la superficie o simplemente
desorbe después de suficiente energía y tiempo.

•La condición de equilibrio es
•La condición de espontaneidades
•El proceso no es espontáneo cuando:

 La reacción con la superficie depende de las especies químicas

implicadas. Aplicando la ecuación de energía libre de Gibbs
G = H - T *S

 de la termodinámica establece que para las reacciones espontáneas a

temperatura y presión constantes, el cambio en la energía libre debe ser
negativo.

Dado que una partícula libre está restringido a una superficie, ya menos
que el átomo de superficie es altamente móvil, la entropía se baja. Esto
significa que el término entalpía debe ser negativo, lo que implica una
reacción exotérmica.

manual

Mediciones cuantitativas

Quimisorción (Autochem II 2920)
 Analizador automatizado para realizar estudios de

adsorción química y reacciones a la temperatura
programada.

El equipo permite obtenerinformación referente a las
propiedades catalíticas de un catalizador:
1. % de dispersión del metal activo,
2. área de superficie activa, área de BET etc.
 La técnica permite obtener gráficos de área superficial BET,

pulso de quimisorción, calor de adsorción etc.

Quimisorcion. TPR, TPD,TPO
Los ensayos de quimisorción se emplean para evaluar
cuantitativamente el número de sitios activos en lasuperficie, estos sitios en catalizadores son los que
luego actuaran para promover reacciones químicas.
Quantachrome dispone de analizadores basados en los
métodos:
- Estático - Detección basada en cambios de presión.
- Dinámico - Detección basada en cambios de conductividad
térmica.

 Los equipos de quimisorción dinámica también permiten

realizar experimentos a temperatura programada (noisotermos).

 Métodos como TPR, TPO y TPD se utilizan normalmente

para determinar la facilidad de reducción (óxidos),
oxidación (por ejemplo en carbones) y desorción (por
ejemplo de Amoniaco desde sitios ácidos).

También puede calcularse la energía de activación para un
determinado proceso químico empleando distintas rampas
de calefacción.

 con estos equipos pueden obtenerse:
1.

2.

3.
4.
5.
6....