Résumé – Chapitre 4 : Chimisorption des gaz

1. Définition de la chimisorption

La chimisorption est une adsorption avec formation de liaisons chimiques fortes entre :

• le gaz (adsorbat)
• la surface du solide (adsorbant)

📌 Caractéristiques :

• Spécifique (dépend de la nature du solide)
• Généralement monocouche
• Souvent irréversible
• Énergie élevée

2. Différence avec la physisorption

Physisorption	Chimisorption
Forces faibles	Liaisons chimiques
Réversible	Peu réversible
Multicouches	Monocouche
Faible énergie	Énergie élevée

📍 Important : 👉 La chimisorption est essentielle en catalyse hétérogène

3. Équilibre d’adsorption

La chimisorption atteint un équilibre entre :

• adsorption
• désorption

📌 Dépend de :

• température
• pression

4. Modèle de Langmuir

✔️ Hypothèses :

• Surface homogène
• Sites actifs identiques
• Une seule couche
• Pas d’interaction entre molécules adsorbées

📌 Idée clé : 👉 Chaque site peut adsorber une seule molécule

🎯 Utilisation : description de la chimisorption

5. Modèle de Freundlich

Modèle empirique

Surface hétérogène

📌 Caractéristiques :

• adsorption non limitée (pas de saturation nette)
• dépend de la concentration

🎯 Utilisé pour systèmes réels

6. Modèle de Temkin

Prend en compte les interactions entre molécules adsorbées

📌 Hypothèse : 👉 la chaleur d’adsorption diminue avec le recouvrement de la surface

7. Comparaison des modèles

Modèle	Type de surface	Particularité
Langmuir	Homogène	Monocouche
Freundlich	Hétérogène	Empirique
Temkin	Réel	Interaction moléculaire

8. Importance en génie des procédés

Comprendre :

• mécanismes catalytiques
• vitesse des réactions

📌 Applications :

• catalyse industrielle
• traitement des gaz
• réactions chimiques à surface solide

Conclusion

La chimisorption est un phénomène clé en catalyse

Les modèles (Langmuir, Freundlich, Temkin) permettent :

• ✔️ de décrire l’adsorption
• ✔️ de modéliser les réactions de surface
• ✔️ d’optimiser les procédés industriels