Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

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Wasserstoffchemisorption an einfachen Metallclustern - KOPS ...

Abbildung 2.1.: Eine Aufstellung der Metallhydride in Form des Periodensystems;

2.1. Metallhydride

Links die Alkali- und Erdalkalimetalle, die ionische Bindungen mit Wasserstoff eingehen.

Die meisten Metalle, auch Lanthanoide und Actinoide, bilden metallische Bindungen mit

dem Wasserstoff. Kovalente Bindungen werden ab der Kupfergruppe, sowie der Mangan-,

Eisen- und der Kobaltgruppe gebildet [1].

d.h. der Chemisorption auf Metallen liefern Dowden et al [18]: Es gibt drei mögliche

Bindungsarten des Adsorptiv an das Adsorbens: eine positive Adion Chemisorption, eine

negative Adion Chemisorption oder kovalente Bindung:

• positive Adion Chemisorption: A + M − . Die Adsorptionswärme ΔH ergibt sich als

Summe aus den drei Reaktionsenthalpien: H1 = ΔHi = I für die Ionisation des Ad-

sorptiv, ΔH2 = −eφ als Enthalpie für die Aufnahme des Elektrons in das Metall,

ΔH3 =−Qi für die letzliche Adsorption des Kation an der Metalloberfläche.

In der Summe ergibt sich: Qgesamt = ΔH1+ ΔH2+ ΔH3 =−Qi+(I− eφ).

Für A + M − gilt dann die Ungleichung |eφ+Qi| > I. Das Elektron geht also vom

höchsten besetzten Zustand des Adsorptivmoleküls (Abk. engl. HOMO) in einen

unbesetzten Zustand an der Fermi-Kante des Metalls über.

• negative Adion Chemisorption: A − M + . Der Prozess ist koplementär zu A + M − . Ein

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