Cinética de reacciones heterogéneas: reacción entre cinc metálico y ioduro de plata sólido y la previa interacción del metal con el vapor de agua

Graciela A. Alimenti.

1997.

154 h. : ilustraciones ; 29,5 cm. .

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 1998.

Resumen: Se estudió gravimétricamente la siguiente reacción global: Zn(s) + 2 Agl(s) Znl2(s) + 2 Ag(s). Si bien esta reacción es posible termodinámicamente, las experiencias preliminares pusieron en evidencia que para que se produzca en un tiempo medible es necesario la presencia de oxígeno y vapor de agua. Por ello, es que este trabajo se dividió en dos partes. La primera parte comprende el necesario estudio de la interacción de la superficie metálica con el vapor de agua. Las experiencias se hicieron en presencia y ausencia de oxígeno atmosférico. Los productos de la reacción fueron analizados por ESCA-XPS y la morfología por SEM-EDAX, además se complementó el estudio por difractometría de RX por el método GX-XRD. Se determinó que se produce un proceso de adsorción y reacción con formación de conglomerados de óxido hidratado y ataque localizado. Tanto el óxido como el ataque localizado son necesarios para la reacción entre el cinc y el ioduro de plata, que corresponde al estudio de la segunda parte de este trabajo. Los productos y la morfología de la reacción entre el cinc y el ioduro de plata fue observada y analizada por SEM-EDAX y corroborada por difractometría de RX. La estequiometría se determinó gravimétricamente y por absorción atómica, lo cual puso en evidencia que la reacción transcurre en dos o tres etapas de distinta ley cinética. En la primera etapa se ha observado que mientras a bajas humedades se satisface la estequiometría a altas no lo hace. Se postuló que en esta primera etapa la reacción procede por el contacto directo entre el cinc y el ioduro de plata y como la reacción complementaria a la oxidación del cinc, ioduro de plata puede ser la reacción de desprendimiento de hidrógeno a bajas humedades mientras que a altas es la que controla. Así se llega a la segunda etapa cuando por esos dos caminos distintos se ha formado una determinada cantidad de producto. En esta etapa el cumplimiento de la estequiometría postula que la velocidad baja por el efecto inhibidor del ioduro de cinc, producto de la reacción. El aumento posterior de la velocidad de reacción se apoya en la acción catalítica de la reacción de reducción del ioduro de plata ya que aumenta la concentración de plata metálica y por ende aumenta el contacto entre el ioduro de plata-plata lo que favorece esa reacción. A medida que la reacción avanza aumenta la cantidad de ioduro de cinc que al ser muy higroscópico y disminuye aún más el contacto entre los reactivos disminuyendo la velocidad de reducción del ioduro de plata al punto que vuelve a cambiar la estequiometría y el control de la reacción. De esa manera se presenta una tercera etapa donde la reacción de reducción que predomina es la del ión hidrógeno sobre cinc. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Sobresaliente - 10 (diez) Fecha: 15/12/97

Incluye referencias bibliográficas.