K-s

ks

A equação abaixo representa o mecanismo proposto para a reação na superfície

Uma unidade da espécie C será será adsorvida no sítio S.

C.S B.S + P

Reação na superfície para formar benzeno adsorvido e propileno na fase gasosa

A lei de velocidade para a etapa de reação na superfície produzindo benzeno adsorvido e propileno na fase gasosa,

r s=k sCC . S−k−sPPCB. S

Reação na superfície:

r s=k s(CC. S−PPCB .SK S)

Com a constante de equilíbrio para a reação na superfície sendo

KS=ksk− s

Assumindo

r Ak A

≅ 0rDkD

≅ 0

E operando do mesmo modo são avaliadas as concentrações de CBS e CCS

CBS=PBC vK B

CCS=PCC vKC

O balanço de sítios é expressado neste caso:

C t=C v+CCS+CBS=Cv+PCC vKC+PCC vKC

Resolvendo esta equação para C v e substituindo na equação de velocidade junto com

CBSe CCS se obtém a velocidade de reação para a decomposição de cumeno quando se

assume como etapa limitante a reação na superficie:

−rC=rs=C t k AKC⏞

k

(PC−PB PPK p

)

1+K BPB+PCK C

A velocidade inicial fica expressa da seguinte maneira:

−rCo=k PCoKCPCo

Nestas condições podemos analisar duas situações limites:

A baixas velocidades e com pressões parciais de cumeno, se obtém uma relação linear:

−rCo=k PCo

Enquanto a altas pressões parciais elevadas, a velocidade é de ordem zero

−rCo=k PCoKCPCo

= kKC

A etapa limitante é a dessorção de benzeno?

A velocidade da etapa de dessorção do produto fica expressada como:

rD=kD (CB. S− PBC vK DB)

Nesse caso se assume que :

r SkS

≅ 0rDkD

≅ 0

Introduzindo das expressões de velocidade de outras etapas CB. S e CC .S e substituindo o balanço de sítios totais, se obtém a equação da velocidade de decomposição do cumeno assumindo como etapa limitante a dessorção do benzeno:

−rC=rD=Ct kDK SK C⏞

k

(PC−PB PPK p

)

PP+K CK SPC+K CPC PP

A velocidade inicial é independente da pressão parcial do cumeno:

−rCo=kDC t

Traçando um grafico da velocidade inicial Vs a pressão parcial do reagente, é possível analisar quais dos modelos propostos é consistente com os dados experimentais. As predições dos modelos propostos nas condições iniciais se resumem na seguinte tabela:

Os dados experimentais de −rCoVs PCo se mostram na figura 8 abaixo:

Portanto, pode concluir-se que a etapa controlante do esquema cinético proposto coreesponde a etapa da reação na superfície.

N seguinte tabela se resume as expressões de velocidades para mecanismos que são reversíveis e onde a reação na superfície é a etapa limitante.

Uma importante porcentagem das reações catalíticas de interresse se verifica que a reação na superfície é a etapa controladora no mecanismo de reação. Nesta situação pode-se generalizar a expressão da velocidade de reação da seguinte maneira:

Velocidade=fator cinético Forçamotriztérminadaadsorção