Catalyse hétérogène: des exemples en phase liquide ?

[invite634cd675]

Bonjour,

Concernant la catalyse hétérogène, on trouve beaucoup de réactions en phase gazeuse, sur catalyseur solide. Mais auriez-vous une petite liste d'exemples en phase liquide, voire aqueuse (sur catalyseur solide) ?

Seule la décomposition de l'eau oxygénée sur platine me vient à l'esprit.

Je voudrais, pour un TIPE, faire une étude cinétique avec les moyens d'un laboratoire de lycée: envisager les différents mécanismes possibles, de type Langmuir-Hinshelwood ou Eley-Rideal, avec adsorption dissociative ou non, déterminer le plus probable et calculer les paramètres de l'expression de la vitesse.

Merci d'avance!
-----

[invite3cfad98c]

Regarde du coté de l'expérience de la "Lampe sans flammes": oxydation de l'éthanol en éthanal par le cuivre métallique (qui sert de catalyseur solide).

[invite3cfad98c]

OUPS désolé j'ai répondu trop vite... phase gazeuse aussi...

[invite634cd675]

Euh oui, j'allais le dire...Tu t'es fait piégé parce qu'il y a bien une phase liquide, mais la réaction a lieu dans les vapeurs qu'elle dégage. (Tu le sais, mais j'explique pour ceux qui nous suivent )

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea263182f]

Bonsoir,

J'ai souvent pratiqué une hydrogénation en milieu aqueux avec du Pd/C, dans un solvant polaire, avec une base, et du chlorure d'ammonium comme donneur de proton, sans hydrogène gaz... mais je ne me rappelle plus hélas le nom de cette réaction

[PaulHuxe]

Un exemple simple : l'estérification, catalysée par les résines échangeuses d'ions : ce sont des solides qui portent des groupements sulfonique, capables de catalyser cette réaction.

[invite634cd675]

J'ai souvent pratiqué une hydrogénation en milieu aqueux avec du Pd/C, dans un solvant polaire, avec une base, et du chlorure d'ammonium comme donneur de proton, sans hydrogène gaz... mais je ne me rappelle plus hélas le nom de cette réaction

Je ne connaissais pas cette technique d'hydrogénation. C'est rapide? Efficace?
Mais ça me fait penser qu'une hydrogénation d'un réactif A en phase liquide avec de l'hydrogène gaz m'irait peut-être aussi. En effet, il me suffit sans doute de suivre l'évolution de la quantité de A pour l'étude cinétique. Mais ce n'est tout de même pas simple à mettre en place, ni à analyser: réacteur semi-fermé, A introduit au départ, puis H₂ bullant à débit constant, en essayant d'homogénéiser tout ça...

Ta variante m'intéresse, mais j'aimerais un peu de lecture avant de me lancer à l'aventure.

Un exemple simple : l'estérification, catalysée par les résines échangeuses d'ions : ce sont des solides qui portent des groupements sulfonique, capables de catalyser cette réaction.

Ce n'est pas ce que j'appellerais une catalyse hétérogène au sens conventionnel du terme, où les réactions chimiques entre catalyseurs et réactifs se limitent à des chimisorptions. Dans le cas des résines, il y a transfert de proton.
En fait, on a peut-être un catalyseur solide, mais le mécanisme n'est pas du type que je voudrais étudier (Langmuir...).

Merci quand même!

[invitea263182f]

Bonjour Le Cid, j'ai oublié qu'il fallait un peu d'eau aussi... fichue mémoire... ce sont des manip que j'ai faites dans une vie antérieure, dans les années 90/91 et je n'ai plus ma biblio de l'époque ... je suis dépité

[shaddock91]

Bonjour

Avec le formiate d'ammonium, ça marche très bien.

[invitea263182f]

Merci Shaddock... ... c'est exact, çà me revient !!!! j'ai fait une confusion dans ma "recette"

[invitec921af68]

Effectivement, ça marche bien. Très pratique car pas besoin d'H2.
Je crois que ça fonctionne aussi avec l'acide formique, mais je n'ai jamais essayé.

[HarleyApril]

TEAF
triéthylamine/acide formique 2/5
c'est souvent le plus efficace

mais je crois qu'on s'éloigne de la discussion initiale :

...
Je voudrais, pour un TIPE, faire une étude cinétique avec les moyens d'un laboratoire de lycée: envisager les différents mécanismes possibles, de type Langmuir-Hinshelwood ou Eley-Rideal, avec adsorption dissociative ou non, déterminer le plus probable et calculer les paramètres de l'expression de la vitesse.
...

[PaulHuxe]

Ce n'est pas ce que j'appellerais une catalyse hétérogène au sens conventionnel du terme, où les réactions chimiques entre catalyseurs et réactifs se limitent à des chimisorptions. Dans le cas des résines, il y a transfert de proton.
En fait, on a peut-être un catalyseur solide, mais le mécanisme n'est pas du type que je voudrais étudier (Langmuir...).



Merci quand même!

de rien.

Dans ce cas, pourquoi pas la transestérification en présence de solides basiques ? MgO fonctionne très bien et est vraiment pas cher. Et là on est dans le cas qui t'intéresse...

[invite634cd675]

Merci!

En rapport, j'ai trouvé ça sur le forum:
http://forums.futura-sciences.com/thread23685.html
ça parle de l'hydrogénation des alcynes mais les messages 5, 11 et 12 nous concernent plus.

shaddock était déjà présent

Il est fait mention du formiate d'ammonium et de l'acide formique.

J'ai quelques questions:
1) quels sont les "résultats différents" pour ces deux donneurs de protons, dont shaddock parle au message 12 ?
2) j'aimerais avoir une idée du mécanisme, est-ce que l'ammonium/l'acide formique s'adsorbe comme l'alcène au platine, ce qui est le cas de H₂ avec la technique "classique" ?

Votre technique n'est pas mentionnée dans mes cours et je ne trouve pas vraiment mon bonheur avec Google. Notre discussion y est déjà référencée mais à part ça... J'ai trouvé deux bouquins sur Google Books qui en parle, mais à chaque fois il ne s'agit que d'une évocation:
- Chimie organique avancée de Francis A. Carey, Richard J. Sundberg
- Synthèse et catalyse asymétriquesauxiliaires et ligands chiraux de J Seyden-Penne

3) Dans la discussion que j'ai déterrée, l'hydrogénation est proposée:

Avec Na, NH3, CH3OH comme donneur de proton.

Je comprends pas bien. L'ammoniac donneur de proton, moyen selon moi. Explication?

4) PaulHuxe: Tu peux développer s'il te plaît ? Je ne connais que la transestérification en milieu acide...

[PaulHuxe]

Je t'en dis plus en MP d'ici 1 jour ou 2 si tu veux. J'ai bossé dessus, j'ai des publications qui peuvent t'intéresser. Mais pas ici et je n'aurai pas le temps ce soir.

[HarleyApril]

3) c'est une réduction à "l'hydrogène naissant" disait-on autrefois
en effet, quand on met du sodium dans un solvant protique, on voit se former des bulles d'hydrogène
par contre, le mécanisme de la réduction n'a rien à voir, c'est du transfert monoélectronique
ce n'est pas du tout dans ta thématique, mais si tu veux plus d'informations, cherche à Bouveault-Blanc ou Birch
http://www.cedricbrule.com/page.asp?rec=115&dossier=3
http://en.wikipedia.org/wiki/Birch_reduction
http://en.wikipedia.org/wiki/Bouveault-Blanc_reduction