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juan-pepito
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Catlisis
Un catalizador es un compuesto que incrementa la velocidad de una reaccin y que no se consume en ella
16 de los 20 compuestos de mayor produccin mundial se sinte
Catlisis
Un catalizador introduce un nuevo camino para la reaccin con una energa de ac
Catlisis homognea y heterognea
Un catalizador es homogneo si est en la misma fase que los reac
Catlisis heterognea Las reacciones son similares a las que ocurren en catlisis homognea pero hay que considerar algunos puntos adicionales
- Supercie ac
Catlisis heterognea - Adsorcin y desorcin La adsorcin es esencial para que ocurra la catlisis heterognea pero no debe ser tan fuerte como para bloquear el catalizador
HCOOH CO + H2OM
Los metales que forman enlaces intermedios en fortaleza con el cido frmico son los mejores catalizadores
Los si
Adsorcin
Las interacciones entre orbitales moleculares de dos molculas (A y B) o entre una molcula y una supercie son similares
Las diferencias principales estn en los
Adsorcin
- Las molculas son ms estables pegadas a la supercie que alejadas de ella
- Existe una barrera cin
Zeolitas
La unidad bsica en las zeolitas es la sodalita, que son tetraedros SiO4 o AlO4 compar
Zeolitas
Sodalita
Zeolita-X
Zeolita-A
Mineral sodalita: Unidades de sodalita compar
Aplicaciones de las zeolitas
- Agentes deshidratantes. Las zeolitas se pueden deshidratar calentndolas a vaco y entonces adsorben agua del medio en el que se las ponga
- Intercambiadores de iones. Los ca
Zeolitas como catalizadores
Tienen la ventaja respecto de los catalizadores heterogneos amorfos de que, al ser cristalinas, sus resultados son reproducibles, y no muestran la ac
Zeolitas como catalizadores
1- Catlisis con seleccin en los reac
Zeolitas como catalizadores
2- Catlisis con seleccin en los productos
En la preparacin del xileno se forman los tres ismeros en equilibrio dentro de la cavidad, pero slo el ismero para es lo sucientemente pequeo para salir, con lo que el equilibrio se desplaza por completo al ismero para
Zeolitas como catalizadores 3- Catlisis con seleccin en el estado de transicin
En la transferencia de alquilos entre dialquilbencenos hay varios estados de transicin posibles. ste no cabe en la cavidad por lo que no se forma y no se observa el ismero 1,3,5
Este estado de transicin s cabe, por lo que el nico producto nal observado es el ismero 1,2,4
Polimerizacin de alquenos
La revolucin de los pls
Polimerizacin de alquenos
La reaccin se complica cuando la olena no es simtrica, por ejemplo con el propeno. En ese caso la insercin se puede producir de dos formas:
Insercin primaria
Insercin secundaria
Si la insercin es siempre del mismo
Polimerizacin de alquenos
Catlisis heterognea
El me
Hidrogenacin
Paul Saba
Hidrogenacin
CH3CH2CH2CHO + H2 CH3CH2CH2CH2OH85 C, 2.5 atmH2
El nquel tambin se u
Sntesis de amoniaco
N2 + 3H2 2NH3
Gfo = 116.5 kJ mol1
H fo = 146.1 kJ mol1
Sfo = 199.4 J K1 mol1
La reaccin de sntesis del amoniaco es exergnica y exotrmica a 25 oC, con una variacin de entropa nega
Oxidacin del dixido de azufre
S(s) + O2(g) SO2(g)
SO2(g) + 1/2 O2(g) SO3(g)
La oxidacin del SO2 a SO3 es el paso clave en la produccin de cido sulfrico
Este paso es exotrmico y, como en la sntesis de amoniaco, la constante de equilibrio es menos favorable a temperaturas elevadas
El proceso se hace en etapas. En la primera etapa la combus
Sntesis de Fischer-Tropsch
En la reaccin de Fischer-Tropsch, el CO reacciona con H2 para dar hidrocarburos (que representamos como CH2- ) y agua
CO + 2H2 -CH2- + H2O
La reaccin es exotrmica y los productos son desde metano y otros hidrocarburos ligeros (hasta C4), gasolinas (C5 a C12), diesel (C13 a C22) hasta ceras (>C23)
Normalmente se hace a temperaturas de 200-350 oC y presiones de 15-40 atm
El mecanismo comprende la adsorcin del CO y del H2 sobre el catalizador, su disociacin y la posterior formacin de los hidrocarburos y el agua
Los catalizadores ms importantes son de Fe y Co
- Los de Co son ms caros, pero duran hasta 5 aos en condiciones industriales. Producen hidrocarburos ms puros que los de Fe y a una velocidad mayor
- Los de Fe son ms baratos pero slo duran unas 8 semanas en condiciones industriales. Producen hidrocarburos con alcoholes y otros productos oxigenados como impurezas
Electrocatlisis
Las reacciones electroqumicas en la interfase entre una disolucin y un electrodo suelen tener una barrera cin
Catlisis hbrida
Catlisis soportada
Si
PPh2
Si
PPh2
(PPh3)3RhCl
Rh ClPPh3
Ph3P
Un catalizador homogneo se puede enganchar a un soporte slido
Despus de la catlisis, el catalizador se puede separar fcilmente
Sistemas bifsicos
El catalizador es soluble en la fase uorosa, por lo que se puede separar fcilmente despus de la reaccin