Modelos de Langmiur - Hinshelwood

Universidad de las Fuerzas Armadas[pic 1][pic 2]

Sede Latacunga

 Petroquímica

Catálisis NRC:9471

Integrantes:                                                                                               Fecha: 12/06/2020

• Condolo Karina
• Garzón Alex
• Garcia Camila
• Ortega Myriam
• Zambrano Teddy

1.Tema: Modelos de Langmiur - Hinshelwood

2.Introducción:

• Descripción del Modelo de Langmuir-Hinshelwood

Se supone que el equilibrio de adsorción es establecido en todo momento; por ejemplo, se considera que la velocidad de reacción es mucho menos que la tasa potencial de adsorción o desorción. Por lo tanto, las concentraciones de especies adsorbidas se determinan por adsorción. Equilibrios dados por la isoterma de Langmuir-Hinshelwood. Si dos o más especies están presentes, compiten entre sí por la adsorción en un fijo número de sitios activos. Se supone que la reacción ocurre entre especies adsorbidas en el catalizador. Si la reacción tiene lugar entre la adsorción A y la adsorción B y estas especies están inmóviles, deben ser adsorbidas en sitios vecinos para que la reacción ocurra(Satterfield, 1996).

El mecanismo se puede visualizarse de la siguiente manera:

                                                                           A   B

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                                               A+B+2*           *    *        [pic 9][pic 10][pic 11]

                                                            Adsorción

                                                                           A    B[pic 12]

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                                       productos+2*           *     *     (complejo activado)[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

                                                           Desorción

Donde:

=es la fracción de sitios disponibles en los que la especie   es adsorbida.[pic 20][pic 21]

La probabilidad de reacción aquí se considera proporcional al producto .[pic 22]

Mediante los procedimientos anteriores y análogos, se pueden derivar expresiones de velocidad para cualquier tipo de mecanismo postulado. La forma y la complejidad de la expresión dependen de las suposiciones hechas en relación con este mecanismo (Satterfield, 1996).

• Razón por la cual es requerido un modelo de velocidad de reacción, como los cinco casos de modelos de velocidad de reacción de Langmuir-Hinshelwood.

Las razones por las cuales se utiliza los diferentes casos de modelos de velocidad de reacción de Langmuir-Hinshelwood son por los diferentes tipos de mecanismos, tales como (Satterfield, 1996):

1. Descomposición, productos no adsorbidos
2. Descomposición, productos adsorbidos
3. Reacción Bimolecular
4. Adsorción / Desorción con Disociación
5. Adsorción de dos gases en placas separadas

Las relaciones sugeridas por los modelos más simples de Langmuir-Hinshelwood son útiles para ordenar los datos. También pueden dar una interpretación física que puede sugerir cómo se pueden cambiar las condiciones de reacción o modificar la composición para mejorar la reactividad o selectividad de un catalizador(Satterfield, 1996).

• Coloca Tabla de Términos en la Formulación Generalizada de Modelos Cinéticos Langmuir-Hinshelwood, y usando dicha tabla, propone las velocidades de la reacción para la reacción química , en la cual A no se disocia o se disocia (2 velocidades de reacción)[pic 23]

Tabla 1.  

Tabla de términos en la formulación generalizada de Modelos Cinéticos Langmuir-Hinshelwood

Fuente: “Heterogeneous Catalysis in industrial practice”,de Satterfield,C.,1996,p.70.

* La forma general es -r = (término cinético) (término potencial) / (término de adsorción.[pic 37]

El término de adsorción  de equilibrio  de A ocurre con la disociación de A, el término  en el denominador se cambia por .[pic 38][pic 39]

Cuando A sé disocia

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Cuando A no se disocia

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3.Resultados Obtenidos.

1. Descomposición, productos no adsorbidos.

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Gráfico:

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Figura 1. Modelo de Langmuir-Hinshelwood para una Reacción Unimolecular. “Etapas de una reacción catalítica”, de Vázquez. J, 2012., diapositiva 20.

1. Descomposición, productos adsorbidos.

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Gráfico:

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Figura 2. Hidrólisis de la Sacarosa. “Enzyme Action and the Hydrolysis of Sucrose”, de McGraw-Hill. A., 2017, Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=Wm_hW4ATROo.

1. Reacción Bimolecular.

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