9. Heterogenní katalytické reakce. katalýza homogenní. O 3 + Cl ClO + O 2 ClO + O 3 Cl + 2O 2 2O 3 3O 2. katalýza heterogenní

Transkript

1 9. Heterogenní katalytické reakce katalýza homogenní Rozklad ozonu v přítomnosti Cl Oxidace SO 2 v přátomnosti NO x Esterifikace v přítomnosti kyselin Enzymatické reakce O 3 + Cl ClO + O 2 ClO + O 3 Cl + 2O 2 2O 3 3O 2 katalýza heterogenní Syntéza NH 3, CH 3 OH Oxidace SO 2 na SO 3 Odsiřování ropy a paliv Katalytické krakování (Fluid Catalytic Cracking) v přítomnosti zeolitů Hydrogenace Polymerace (Ziegler-Natta katalyzátory, metalloceny)

2

3

4

5 Příklad: Kinetika oxidace CO na povrch Pt o Celková reakce ( 0 ) G r 2CO (g) + O 2(g) 2CO 2(g) nebo 2CO (g) + O 2(g) 2CO 2(g) Povrch částice Pt

6 Elementární kroky 1. Chemisorpce CO CO (g) + [*] CO* r k P k 1 f,1 CO * b,1 CO 2. Dissociativní chemisorpce O 2 * - povrchový atom částice Pt O 2(g) + 2[*] 2O* r k P k f,2 O * b,2 O 2 3. Povrchová reakce mezi CO* a O* CO* + O* *CO 2 + * r k k 3 f,3 CO O b,3 CO * 2 4. Desorpce CO2 do plynné fáze *CO 2 CO 2(g) + * r k k P 4 f,4 CO b,4 CO * 2 2 P i parciální tlaky složek přítomných v plynné fázi [Pa] i - relativní povrchová koncentrace adsorbovaných složek [-] kf, j, k b, j - rychlostní konstanty reakce ve směru přímém a zpětné v jednotlivých elementárních krocích (rozměr závisí od tvaru rovnice) r i rychlost elementární reakce (kroku) [mol/kg katalyzátoru/s mol/molpt/s= 1/s]

7 Vztah mezi celkovou rychlostí reakce a rychlostí jednotlivého elementárního kroku určuje v ustáleném stavu stechiometrické číslo i-tého elementárního kroku i r ri CO (g) + [*] CO* 2 O 2(g) + 2[*] 2O* 1 CO* + O* *CO 2 + * 2 *CO 2 CO 2(g) + * 2CO (g) + O 2(g) 2CO 2(g) i i 2

8 Více možných mechanizmů Langmuir-Hinshelwood ( 1 ) Rideal-Eley ( 2 ) 1 2 O * 2 O-* 1 1 H * 2 H-* 2 0 H* + O-* OH-* + * 2 0 OH-* + H-* H 2 O + 2 * 2 0 H 2 + O-* H 2 O + * H 2 + O 2 2 H 2 O

9

10 Příklad 9.1 Dehydrogenace ethanolu v parní fázi C 2 H 5 OH (g) (A 1 ) CH 3 CHO (g) (A 2 ) + H (g) (A 3 ) byla studována v průtočném katalytickém reaktoru v přítomnosti katalyzátoru složeného s CuO, CoO a Cr 2 O 3 (Franckaerts J., Froment G.F., Kinetic study of the dehydrogenation of ethanol, Chem. Eng. Sci. 19 (1964) ). Kinetiku probíhající reakce lze popsat rovnicí r M kk P P P / K K P K P eq 2 kde r M (mol.g -1.hod -1 ) je reakční rychlost vztažená na hmotnost katalyzátoru, P i (bar) parciální tlaky složek, k (mol.g -1.hod -1 ) rychlostní konstanta rychlost určujícícho kroku povrchové reakce, K eq (bar) rovnovážná konstanta reakce, vyjádřená pomocí parciálních tlaků složek, K i (bar - 1 ) adsorpční rovnovážné konstanty i-té složky. Na základě experimentálních dat odhadněte parametry kinetického modelu k, K1, K 2

11 Tabulka Experimentální data pro příklad 9.1 W / F o 1 [g.hod/mol] o P y1 [bar] [ ] y o 4 [ ] y o 2 [ ] T o [ C] X 1 [ ] 1,60 7,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,066 0,80 4,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,083 0,40 3,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,055 1,0 1,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,118 1,0 1,0 0,750 0,130 0, ,0 0,052 0,40 1,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,060 1,0 1,0 0,732 0,167 0, ,0 0,052 0,40 10,0 0,865 0,135 0,0 225,0 0,038 1,60 7,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,149 0,80 4,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,157 0,40 3,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,108 1,0 1,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,218 1,0 1,0 0,672 0,145 0, ,0 0,123 0,60 1,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,152 0,80 1,0 0,672 0,145 0, ,0 0,106 0,60 10,0 0,865 0,135 0,0 250,0 0,094 1,60 7,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,254 0,80 4,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,262 0,40 3,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,20 1,0 1,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,362 1,0 1,0 0,672 0,145 0, ,0 0,230 0,20 1,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,118 0,40 10,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,148 0,40 1,0 0,865 0,135 0,0 275,0 0,196

12 Řešení: Minimalizace cílové funkce (sumy čtverců odchylek experimentálních a vypočtených hodnot X 1 ): NEXP exp vyp 1 2 1, i 1, i 1 2 i1 ( k, K, K ) X X ( k, K, K ) Hodnoty X vyp 1, i ( k, K1, K 2) získáme integrací bilanční rovnice pro složku A 1 ve tvaru dx1 rm ( X1) d W / F o W / F1 0, X1 0 o 1 Výpočet v ATHENA Visual Studio. 2

13

14 k E E E E E E-01 KA E E E E E E-01 KA E E E E E E y = x R² = y = x R² = E E E E E E-03-1 y = x R² =

15

16

17

18

19

20

21

22 Srovnání homogenních a heterogenních katalyzátorů Homogenní Heterogenní Účinnost Aktivní centra Všechny atomy Povrchové atomy Koncentrace Nízká Vysoká Difuzní problémy Ne Významné Reakční podmínky o C o C Použití Omezené Široké Vlastnosti Struktura, složení Definované Často nedefinované Modifikovatelnost Snadná Snadná - nízká Tepelná stabilita Nízká Vysoká Separace katalyzátoru Nesnadná Snadná, filtrace, pevné lože Recyklace Možná Možná, snadná

23 Selektivita v katalýze Hexen Hexadien Propylen Benzen Akrolein Aceton Akrylonitril Anhydrid kyseliny maleinové Ethylbenzen Styren Kumen Fenol + Nitril Aceton Acetonitril Glycerol Kyselina akrylová Methionin Polyestery

24

25 Reaktanty, konverze, selektivita, výtěžek Podmínky procesu Reaktor - průtokový, vsádkový Termodynamika Chemická reakce Hydrodynamika, cirkulace Reakční kinetika Morfologie katalyzátoru, příprava katalyzátoru, mechanické vlastnosti Přestup hmoty, tepla

26 Mezníky v průmyslové heterogenní katalýze (20. Století) Desetiletí Proces Katalyzátor (hlavní složka) 1900 Výroba methanu z CO + H 2 Ni Hydrogenace tuků Ni 1910 Syntéza amoniaku z N 2 + H 2 Fe/K Oxidace amoniaku na kyselinu dusičnou Pt 1920 Vysokotlaká syntéza methanolu z CO + H 2 oxidy Zr, Cr Fischer-Tropschova syntéza Co, Fe (CO + H 2 alkany, alkeny, alkoholy) Oxidace SO 2 na SO 3 V 2 O Katalytické krakování ropy montmorillonit Epoxidace ethylenu Ag Oxidace ethylenu na anhydrid kys. maleinové V 1940 Hydrogenace benzenu na cyklohexan Ni, Pt

27 Desetiletí Proces Katalyzátor (hlavní složka) 1950 Polymerizace ethylenu na polyethylen Ziegler-Natta Phillips Hydrodesulfurizace Ti Cr Sulfidy Co, Mo 1960 Oxidace propylenu na akrolein Oxidy Bi, Mo Ammoxidace propylenu na acrylonitril Oxidy Bi, Mo Metathese alkenů Oxidy W, Mo, Re Krakování uhlovodíků Syntetické zeolity Vinyl acetát z ethylenu Pd/Cu Oxychlorace ethylenu na vinylchlorid Chloridy Cu 1970 Isomerizace xylenů na p-xylen ZSM-5 zeolit Disproporcionace toluenu ZSM-5 zeolit Automobilové konvertory výfukových plynů Pt, Pd, Rh Přeměna beznylpenicilínu na Zakotvený enzym 6-aminopenicilínovou kyselinu (Penicillin amidase)

28 Desetiletí Proces Katalyzátor (hlavní složka) 1980 Alkylace benzenu ethylenem ZSM-5 zeolit Výroba benzínu z methanolu ZSM-5 zeolit Výroba nafty z CO + H 2 Co MTBE katalytickou destilací Iontoměniče Aromatizace lehkých alkanů (Ga)ZSM-5 zeolit Oxidace methakroleinu Heteropolykyseliny Hydratace isobutenu Heteropolykyseliny 1990 Výroba hydrochinonu a katecholu z fenolu (Ti)ZSM-5 Skeletální isomerizace n-butenu Ferrierit Isomerizace cyklohexanon oximu SAPO-11 na kaprolaktam Ammoxidace cyklohexanonu na oxim (Ti)ZSM-5 Methanol na nízké alkeny SAPO-34 Oligomerizace olefinů Zeolity Výroba 2,6-di-isopropylnaftalénu Mordenit Dehydratace alkoholů

29 Katalyzátor urychluje přímou i zpětnou reakci stejným způsobem v rovnováze tedy platí A B Katalyzátor je účinný pouze v případě, kdy reakce je řízena kineticky (ve vzdálenosti od termodynamické rovnováhy). Katalyzátor látka urychlující rychlost katalyzované reakce, v průběhu reakce se nespotřebovává, neovlivňuje rovnováhu reakce.

30 energie Průběh nekatalyzované a katalyzované reakce Aktivovaný stav nekatalyzované reakce E nek - aktivační energie nekatalyzované reakce E nek Aktivovný stav katalyzované reakce E kat - aktivační energie katalyzované reakce Adsorpce plynných produktů E k at Plynné reaktant y Adsorbovan é reaktanty Adsorbované produkty Plynné produkty Aktivovaný stav (komplex) Přechodový komplex Meziprodukty Adsorbované produkty Desorpce produktů do plynné fáze Reakční koordináta

31 Dílčí kroky heterogenně katalyzované reakce 1) Difuze reaktantů k povrchu katalyzátoru 2) Difuze reaktantů do pórů katalyzátoru 3) Adsorpce reaktantů na aktivních centrech katalyzátoru 4) Chemická reakce nebo série reakcí 5) Desorpce produktů 6) Difuze produktů na vnější povrch katalyzátoru 7) Difuze produktů do plynné fáze Transportní kroky(1,2,6,7) - teplota, tlak, zatížení katalyzátoru, velikost a tvar částic Chemické kroky (3,4,5) - teplota, tlak

32 Elementární kroky katalytické reakce Molekuly v plynné fázi Produkty Reaktanty Desorpce Adsorpce Povrchová reakce Disociace Migrace Monokrystal

33 Reakční mechanismy v heterogenní katalýze Langmuir-Hinshelwoodův mechanismus Rideal-Eleyův mechanismus Desorpce Adsorpce Povrchová migrace Povrchová reakce

34 Chemisorpce molekul reaktantů a desorpce produktů Závislost energie dvojatomové molekuly A 2 při interakci s povrchem pevné fáze (katalyzátoru) energie Fyzikální sorpce Chemisorpce Vzdálenost od povrchu E mc, E mp - aktivační energie migrace ve fyzikálně a chemicky adsorbovaném stavu E D - disociační energie vazby v molekule A 2 E d - energie desorpce molekuly A 2 E a - aktivační energie pro přechod z fyzikálně sorbovaného stavu do chemisorbovaného stavu

35 Srovnání fyzikální sorpce a chemisorpce Fyzikální sorpce Chemisorpce Podstata van der Waalsovy síly kovalentní síly ne přenos elektronu přenos elektronu Adsorbent všechny pevné látky některé pevné látky Adsorbát Teplotní rozmezí nízké teploty plyny pod kritickým bodem reaktivní plyny vysoké teploty Adsorpční teplo kj/mol kj/mol Rychlost adsorpcevelmi rychlá Aktivační energie nízká závisí na teplotě obvykle vysoká (neaktivovaná ads.= nízká) Pokrytí povrchu vícevrstvé monovrstva Vratnost adsorpcevratná často vratná Použití určení velikosti povrchu povrchová koncentrace velikost porů množství aktivních center reaktivita povrchu

36 Chemisorpce plynné molekuly (adsorbátu) na povrchu pevné fáze (adsorbentu) Pokrytí povrchu (Θ) Θ i = 0 < Θ i < 1 Počet obsazených center složkou i Celkový počet center (N) Asociativní chemisorpce - molekula adsorbována na povrchu bez fragmentace Disociativní chemisorpce - adsorpce doprovázená rozkladem molekuly na fragmenty Chemisorpční (Adsorpční) isoterma - závislost pokrytí povrchu na parciálním tlaku při konstantní teplotě Henryho isoterma - platí pro dostatečně nízké tlaky, kdy adsorpční isoterma je lineární Θ i = H i. p i

37 Irving Langmuir adsorpční isoterma - kinetika reakcí na površích

38 Langmuirova adsorpční isoterma Brunauer-Emmett-Teller (BET) - vícevrstvá adsorpce

39 Asociativní adsorpce k a M (g) + * M-* k d Dynamická rovnováha mezi molekulami v plynné fázi a adsorbovanými na povrchu (* - aktivní centrum, k a a k d - rychlostní konstanty adsorpce a desorpce) Rychlost adsorpce = k a. p. (1 - Θ) p = parciální tlak Rychlost desorpce = k d. Θ k a. p. (1 - Θ) = k d. Θ Langmuirova adsorpční isoterma pro asociativní adsorpci Θ = N s / N = K. p / (1 + K. p) (K = k a /k d )

40 Asociativní adsorpce Vliv tlaku p 0 Θ = 0 (adsorpce neprobíhá) nízká hodnota p K. p << 1 Θ = K. p p Θ = 1 (tvorba monovrstvy) K (rovnovážná konstanta) = k a / k d molekuly k povrchu) (vyjadřuje afinitu dané K () - silná vazba mezi adsorbátem a adsorbentem K () - slabá interakce mezi adsorbátem a adsorbentem

41 Asociativní chemisorpce Langmuirova chemisorpční (adsorpční) isoterma

42 Současná asociativní chemisorpce dvou různých molekul k a A (g) + * A-* B (g) + * k d k b k d B-* Pokrytí povrchu molekulou A Θ A 1 K.p A K A.pA A K B.pB Pokrytí povrchu molekulou B Θ B 1 K.p B K A.pA B K B.pB K A = k a / k d K B = k b / k d Nevratná adsorpce (deaktivace katalyzátoru)

43 Disociativní chemisorpce k M 2(g) + 2 * a 2 M-* k d Rychlost adsorpce = k a. p. (1 - Θ) 2 Rychlost desorpce = k d. Θ 2 k a. p. (1 - Θ) 2 = k d. Θ 2 (K = k a /k d ) Θ 2 (1 - Θ) 2 = K. p Θ 1 K'.p K'.p

44 Adsorpční entalpie Adsorpce plynu na povrchu pevné fáze - exotermický proces - závisí na pokrytí povrchu, na typu adsorbátu, na teplotě - interakce molekul v adsorbované fázi Kalorimetrie - měření uvolněného tepla při adsorpci známého množství plynu na čistém povrchu Integrální entalpie adsorpce q i = (Q i / n) V Q i = uvolněné teplo, n - počet molů adsorbovaného plynu

45 Adsorpční isotermy Langmuirova (chemisorpce, fyzikální sorpce, monovrstva) n ads n * Θ K.p 1 K.p Henryho (chemisorpce, fyzikální sorpce, nízké pokrytí) Freundlichova (chemisorpce, fyzikální sorpce, nízké pokrytí) Temkinova (chemisorpce) n ads n* n ads n* ΘH p 1 ΘK p n Θ Aln B p Brunauer-Emmett-Teller (BET) p 1 (C1) p nads(p0 p) p0 (fyzikální adsorpce, vícevrstvá) n C n C m m Viriální (vícevrstvá adsorpce v mikroporech) p (1 a1 a 22...) R.T

46 Brunauer-Emmett-Teller (BET) rozšíření Langmuirova modelu pro vícevrstvou adsorpci Předpoklady adsorpce první vrstvy probíhá na energeticky jednolitém povrchu (Langmuirova isoterma), enthalpie adsorpce = ΔH 0 AD druhá vrstva se vytváří na první vrstvě, třetí na druhé, atd., při p = p 0 (nasycený tlak adsorbátu) se vytvoří nekonečný počet vrstev, vrstvy, v rovnováze je rychlost kondenzace a vypařování stejná pro všechny pokud počet vrstev je 2, potom ΔH 0 AD = - ΔH 0 VYP (výparná enthalpie) p 1 (C1) p (p p) n C n C p 0 nads 0 m m

47 Typy adsorpčních isoterem p/p 0 I - mikroporézní materiály (zeolity, silikagel) - Langmuirova isoterma II - jednovrstevná - vícevrstevná adsorpce (neporézní, makroporézní materiály, průměr porů > 50 nm) - BET III - slabá interakce adsorbát - adsorbent (vzácná) IV - mesoporézní materiály (průměr porů 2-50 nm) V - nesnadno interpretovatelná VI - postupná adsorpce v jednotlivých vrstvách, každý stupeň = jedna vrstva (např. vzácné plyny na jednotlivých plochách vysoce orientovaného grafitu)

48 a (mmol g -1 ) Adsorpční isoterma - mesoporézní alumina ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 p/p o Vliv teploty kalcinace na velikost porů 3,3 nm (450 o C) - 4,5 nm (600 o C) - 5,1 nm (800 o C)

49 Závislost reakční rychlosti na parametrech procesu teploty, mikrokinetika - skutečná reakční rychlost (vliv koncentrace složek, katalyzátoru) makrokinetika (vliv přenosu hmoty a tepla v reaktoru) Reakční rychlost závisí na koncentraci reaktantů a katalyzátoru nepopisuje reakční mechanismus molekularita reakce řád reakce Vyjádření reakční rychlosti heterogenně katalyzovaných reakcí vztaženo na celkový povrch katalyzátoru r A,S = -1/S(dn A /dt) = k.f(c A ) mol.m -2.s -1 vztaženo na hmotnost katalyzátoru r A,m = -1/m cat (dn A /dt) = k.f(c A ) mol.g -1.s -1

50 Frekvence reakčních cyklů (turnover frequency, TOF, dříve turnover number) času počet reakčních cyklů na jednom aktivním centru za jednotku TOF = 1/L(dn/dt) L = počet aktivních center katalyzátoru, n = počet katalytických cyklů Definování reakčních podmínek Stanovení koncentrace aktivních center jsou obtížnost stanovení povrch kovu definovaný počtem atomů - ne všechny atomy katalyticky aktivními centry zeolity - koncentrace můstkových hydroxylových skupin (Si - OH - Al) změny koncentrace v průběhu katalytické reakce

51 Popis kinetiky heterogenně katalytických reakcí Předpoklady Ustálený stav reakce (konstantní reakční rychlost v dané časové jednotce). Konstantní koncentrace aktivních center Rychlost určující krok reakce Homogenní povrch katalyzátoru Princip Langmuirovy isotermy pro reakční kroky, které jsou v rovnováze Fyzikální kroky neřídí celkovou reakční rychlost

52 Popis kinetiky heterogenně katalytických reakcí Rychlost určující krok reakce a) adsorpce jedné z výchozích složek, b) vlastní povrchová reakce, c) desorpce jednoho z reakčních produktů. Průběh povrchové reakce a) jedna látka reaguje z plynné fáze, druhá je adsorbovaná (Rideal-Eleyův mechanismus), b) látky reagují v adsorbovaném stavu, c) na povrchové reakci se podílí jeden nebo více adsorbovaných fragmentů, d) na povrchové reakci se podílí adsorbovaná molekula nebo fragment a volné aktivní centrum, e) povrchové reakce se účastní látky adsorbované na různých typech aktivních center, f) reakce probíhá mezi jedním z adsorbovaných fragmentů a látkou z plynné fáze.

53 Popis kinetiky heterogenně katalytických reakcí Způsob adsorpce jednotlivých složek a) látka se adsorbuje na jednom aktivním centru A + * A-* b) látka se adsorbuje na dvou centrech, bez disociace A + 2* A-* 2 c) látka se adsorbuje na dvou centrech a disociuje na stejné fragmenty A + 2* 2B-* d) látka se adsorbuje na dvou centrech a disociuje na dva různé fragmenty A + 2* R-* + S-* e) dvě molekuly látky asociují na jednom centru 2A + * A 2 -* f) jedna látka adsorbuje na jednom typu center a druhá na jiném typu center.

54 Odvození rychlostní rovnice Chemická rovnice každého elementárního kroku Určení rychlost určujícího kroku reakce (nejpomalejší krok reakce) Rychlost celkové reakce je rovna rychlosti nejpomalejšího kroku Ostatní kroky jsou v rovnováze Rovnice pro rychlost určující krok reakce (koncentrace složek, aktivní centra, parciální tlak složek) Eliminace aktivních center v rovnici

55 Rovnovážná reakce A R + S Elementární kroky reakce 1) Molekula A se adsorbuje na aktivním centru * 2) Adsorbovaná molekula A reaguje s nejbližším aktivním centrem * za tvorby adsorbovaných produktů R a S 3) Produkty R a S se desorbují do plynné fáze a uvolňují aktivní centra A + * A-* K 1 = c A /p A.c * c A = K 1 /p A.c * A-* + * R-* + S-* K 2 = c R.c S /c A.c * c A = c R.c S /K 2.c * R-* R + * K 3 = p R.c * /c R c R = p s.c * /K 3 S-* S + * K 4 = p S.c * /c S c S = p S.c * /K 4 K = rovnovážná konstanta elementárního kroku

56 Příklady průmyslových reakcí (Langmuir-Hinshelwoodův mechanismus) Oxidace CO na platinovém katalyzátoru 2 CO + O 2 2 CO 2 Syntéza methanolu na oxidu zinečnatém CO + 2 H 2 CH 3 OH Hydrogenace ethylenu na měděném katalyzátoru C 2 H 4 + H 2 C 2 H 6 Redukce N 2 O vodíkem na katalyzátoru Pt nebo Au N 2 O + H 2 N 2 + H 2 O Oxidace ethylenu na acetaldehyd na Pd katalyzátoru 2 C 2 H 4 + O 2 2 CH 3 CHO

57 Rideal-Eleyův mechanismus (speciální varianta L-H mechanismu) pouze jeden reaktant je chemisorbován druhý reaktant reaguje z plynné fáze desorpce produktu z povrchu katalyzátoru A + * A* A* + B C* C* C + * A + B C Rychlost reakce je určena pokrytím povrchu adsorbovanou látkou A a parciálním tlakem látky B r = k.θ A.p B = k.p B.K A p A /(1 + K A p A )

58 Příklady průmyslových reakcí (Rideal-Eleyův mechanismus) Oxidace ethylenu na ethylenoxid C 2 H 4 + 1/2 O 2 (*) (CH 2 CH 2 )O Redukce CO 2 vodíkem CO 2 + H 2 (*) H 2 O + CO Oxidace amoniaku na Pt katalyzátoru 2 NH 3 + 3/2 O 2 (*) N H 2 O Hydrogenace cyklohexenu na cyklohexan C 6 H 10 + H 2 (*) C 6 H 12 Hydrogenace acetylenu na Ni nebo Fe katalyzátoru C 2 H 2 + H 2 (*) CH 2 CH 2

59 Stechiometrické číslo elementární reakce () Reakční cyklus a stechiometrické číslo reakční cyklus definován konečným počtem elementárních kroků dané reakce první krok - přeměna aktivního centra v meziprodukt reakce postupná přeměna jednotlivých meziproduktů regenerace aktivního centra Stechiometrická rovnice elementárního kroku Stechiometrická rovnice celkové reakce

60 Jednoduchý reakční cyklus (existuje pouze jedna reakční cesta) oxidace SO 2 na Pt katalyzátoru Rideal-Eleyův mechanismus () O * 2 O-* 1 SO 2 + O-* SO 3 + * 2 2 SO 2 + O 2 2 SO 3 Stechiometrický koeficient (v rovnici)

61 Násobný reakční cyklus (existuje více reakčních cest) reakce vodíku na platině Langmuir-Hinshelwoodův mechanismus ( 1 ) Rideal-Eleyův mechanismus ( 2 ) 1 2 O * 2 O-* 1 1 H * 2 H-* 2 0 H* + O-* OH-* + * 2 0 OH-* + H-* H 2 O + 2 * 2 0 H 2 + O-* H 2 O + * H 2 + O 2 2 H 2 O

62