Reacciones Catalíticas Nombre: -Nicole Agurto Naminao Docente : Dr. Oscar Soto Sanchez Curso : Cinética y Diseño de Reactores Químicos Temuco · 20 /03/2025
Reacciones catalíticas: Son aquellas reacciones que requieren de una sustancia adicional (que no aparece en el balance global) para modificar la velocidad de reacción; esta sustancia provoca la reacción química, reacción que de otro modo no ocurriría. Introducción
Conceptos Catalizador: Sustancia que afecta la velocidad de una reacción, que al final del proceso este permanece sin cambio. Un catalizador puede acelerar la formación de una especie especifica de producto. El catalizador modifica únicamente la velocidad de una reacción, pero no afecta su equilibrio termodinámico. Ejemplo: El oxigeno y el hidrogeno gaseosos son prácticamente inerte a temperatura ambiente, pero estos reaccionan rápidamente cuando se exponen a una superficie de platino.
Clasificación de catalizador
Tipos de Reacciones Catalíticas Clasificación Definición Ejemplo Reacciones catalíticas homogéneas Donde el catalizador forma una fase homogénea con la mezcla de la reacción Poco usada a nivel industrial Descomposición del Reacciones catalíticas heterogéneas Donde el catalizador existe como una fase distinta de la mezcla de reacción Muy utilizada a nivel industrial Síntesis de amoniaco Clasificación Definición Ejemplo Reacciones catalíticas homogéneas Donde el catalizador forma una fase homogénea con la mezcla de la reacción Poco usada a nivel industrial Reacciones catalíticas heterogéneas Donde el catalizador existe como una fase distinta de la mezcla de reacción Muy utilizada a nivel industrial
Pasos de una reacción catalítica 1.Transferencia de masa (difusión) del o los reactivos (por ejemplo, especie A) del seno del fluido a la superficie externa de la partícula de catalizador. 2. Difusión del reactivo de la boca del poro, a través de los poros del catalizador, hacia la vecindad inmediata de la superficie catalítica interna. 3. Adsorción del reactivo A sobre la superficie del catalizador. 4. Reacción sobre la superficie de catalizador (por ejemplo, A ~ B). 5. Desorción de los productos (por ejemplo, B) de la superficie 6. Difusión de los productos del interior de la partícula a la boca del poro en la superficie externa. 7. Transferencia de masa de los productos de la superficie externa de la partícula al seno del fluido.
Mecanismo y paso limitante de una reacción Etapa limitante: es un mecanismo catalítico una de las etapas puede controlar el proceso global. Una de ella puede llevarse acabo a una velocidad mucho menor que el resto de las etapas, obligando al proceso a desarrollarse a dicha velocidad.
Perdida de actividad de los catalizadores
Ensuciamiento: Deposición física Bloquea los sitios activos Desactivación rápida Envenenamiento: Quimisorción de partículas Bloquea los sitios activos Desactivación lenta Sinterización Perdida de área superficial activa Elevada temperaturas Aglomeración y cambios en la naturaleza cristalina de las partículas Ablandamiento del soporte catalítico y cierre de los poros
Conclusión Las reacciones catalíticas desempeñan un papel fundamental en la aceleración de procesos químicos, sin que el catalizador se consuma en la reacción. Su aplicación en la industria y en procesos biológicos permite mejorar la eficiencia y reducir costos energéticos. La catálisis homogénea, heterogénea han revolucionado la producción de materiales, combustibles y productos.