Nitrogênio

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QFL 4110 - Química Inorgânica I

Prof. Dr. Breno Pannia Espósito e Prof. Dr. Pedro Henrique Cury Camargo

Relatório 4: Nitrogênio

Resultados e Discussão

1. Oxidação catalítica da amônia – simulação do processo Ostwald

Para simular o processo de Ostwald foi montado o sistema a seguir, mas o arraste dos gases foi realizado com uma trompa de água.

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Figura 1. Sistema para oxidação catalítica da amônia.

O catalisador foi aquecido ao rubro para se iniciasse a reação. Durante a reação, observa-se que o calor liberado por ela é tão grande que mantém o catalisador ao rubro. A mistura de ar e amônia reage rapidamente na presença do catalisador, formando monóxido de nitrogênio, que é absorvido pela solução de sulfato ferroso, formando um complexo com coloração, assim, observou-se que a solução de sulfato ferroso inicialmente verde-clara ficou escura (marrom). As equações químicas que ocorrem durante o processo são:

2NH3(g) + 5/2 O2(g) ( 2NO(g) + 3H2O(l) Pt/Rh

[Fe(H2O)6]2+(aq) + NO(g) [pic][Fe(H2O)5(NO)]2+(aq) + H2O(l) verde marrom

A formação desse complexo é favorecida em baixas temperaturas, por isso o erlenmeyer, no qual serão captados os gases, fica em banho de gelo e água, pois será favorecida a captação do produto. Em menor escala, mesmo com a presença do catalisador, ocorre a reação abaixo.

2NH3(g) + 3/2 O2(g) ( N2(g) + 3H2O(l)

A formação de N2 ocorre em menor escala, mesmo sendo termodinamicamente mais favorecida, pois em presença de catalisador a formação de NO é cineticamente favorável.

2. Obtenção e propriedades do monóxido de nitrogênio

Para a obtenção do NO montou um gerador semelhante ao de oxigênio, mas contendo ácido nítrico de densidade 1,2 g/mL no funil e raspas