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Adsorption an Festkörperoberflächen

Chemisorption

Im Gegensatz dazu spricht man von Chemisorption, wenn die Bindung zwischen Teilchen und der Oberfläche mehr kovalente Bindungsanteile aufweist. Von einer chemischen Bindung unterscheidet sich die Chemisorption jedoch dadurch, dass die chemisorbierten Teilchen auf der Oberfläche des Adsorbens beweglich sein können. Die adsorbierten Teilchen können auf der Oberfläche statistisch verteilt oder in streng geometrischer, der Struktur der Adsorbensfläche entsprechender Ordnung vorliegen.

Die Adsorptionsenthalpie der Chemisorption ist sehr viel größer als die der Physisorption. Bei der Chemisorption treten Adsorptionsenthalpien in der Größenordnung der chemischen Bindungsenthalpien auf. Typische Werte betragen etwa 200 bis 400 kJ / mol . Von Sonderfällen abgesehen ist die Chemisorption immer exotherm.

Bei der Chemisorption kann es zu einem Zerfall der Moleküle kommen. So ist Wasserstoff an Übergangsmetallen nicht in molekularer, sondern in atomarer Form adsorbiert. Das Vorliegen von reaktiven Molekülfragmenten an der Oberfläche ist einer der wesentlichen Gründe dafür, dass chemische Reaktionen durch bestimmte Oberflächen katalysiert werden können. Beispiele für Chemisorption sind die für katalytische Reaktionen wichtige Adsorption von Wasserstoff an die Oberflächen von Übergangsmetallen wie Platin, Palladium, Eisen, Kupfer und Nickel.

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