

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة


الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية


الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات


الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية


الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية


الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة


مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية


الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء الاشعاعية والنووية
Physisorption and chemisorption
المؤلف:
Peter Atkins، Julio de Paula
المصدر:
ATKINS PHYSICAL CHEMISTRY
الجزء والصفحة:
ص916-917
2026-01-04
121
Physisorption and chemisorption
Molecules and atoms can attach to surfaces in two ways. In physisorption (an abbreviation of ‘physical adsorption’), there is a van der Waals interaction (for example, a dispersion or a dipolar interaction) between the adsorbate and the substrate. Van der Waals interactions have a long range but are weak, and the energy released when a particle is physisorbed is of the same order of magnitude as the enthalpy of condensation. Such small energies can be absorbed as vibrations of the lattice and dissipated as thermal motion, and a molecule bouncing across the surface will gradually lose its energy and finally adsorb to it in the process called accommodation. The enthalpy of physisorption can be measured by monitoring the rise in temperature of a sample of known heat capacity, and typical values are in the region of 20 kJ mol−1 (Table 25.1). This small enthalpy change is insufficient to lead to bond breaking, so a physisorbed molecule retains its identity, although it might be distorted by the presence of the surface.
In chemisorption (an abbreviation of ‘chemical adsorption’), the molecules (or atoms) stick to the surface by forming a chemical (usually covalent) bond, and tend to find sites that maximize their coordination number with the substrate. The enthalpy of chemisorption is very much greater than that for physisorption, and typical values are in the region of 200 kJ mol−1 (Table 25.2). The distance between the surface and the closest adsorbate atom is also typically shorter for chemisorption than for physisorption. A chemisorbed molecule may be torn apart at the demand of the unsatisfied valencies of the surface atoms, and the existence of molecular fragments on the surface as a result of chemisorption is one reason why solid surfaces catalyse reactions.
Except in special cases, chemisorption must be exothermic. A spontaneous process requires ∆G < 0. Because the translational freedom of the adsorbate is reduced when it is adsorbed, ∆S is negative. Therefore, in order for ∆G =∆H − T∆S to be negative, ∆H must be negative (that is, the process is exothermic). Exceptions may occur if the adsorbate dissociates and has high translational mobility on the surface. For example, H2 adsorbs endothermically on glass because there is a large increase of translational entropy accompanying the dissociation of the molecules into atoms that move quite freely over the surface. In its case, the entropy change in the process H2(g) → 2 H(glass) is sufficiently positive to overcome the small positive enthalpy change. The enthalpy of adsorption depends on the extent of surface coverage, mainly because the adsorbate particles interact. If the particles repel each other (as for CO on palladium) the adsorption becomes less exothermic (the enthalpy of adsorption less negative) as coverage increases. Moreover, LEED studies show that such species settle on the surface in a disordered way until packing requirements demand order. If the adsorbate particles attract one another (as for O2 on tungsten), then they tend to cluster together in islands, and growth occurs at the borders. These adsorbates also show order–disorder transitions when they are heated enough for thermal motion to overcome the particle–particle interactions, but not so much that they are desorbed.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)