Síntese de haber-bosch (nh3/amônia)

Síntese de Haber-Bosch

O processo de Haber é uma reação entre o nitrogênio e o hidrogênio para produzir amoníaco.

Esta reação é catalisada com o ferro, sob as condições de 200 atmosferas de pressão e uma temperatura de 450ºC.:

N2(g) + 3H2(g) [pic] 2NH3(g) ΔH = - 92,22 KJ

1 mol 3 mol 2 mol
[pic] [pic] 4 volumes 2 volumes

Temperatura: 400 a 600 °C
Pressão: 140 a 340 atm
Catalisador: FeO com pequenas impurezas de AlO, MgO, CaO e K2O

O catalisador não afeta o equilíbrio, porém acelera a velocidade da reação para atingir o equilíbrio. A adição de catalisador permite que o processo se desenvolva favoravelmente em temperaturas mais baixas. No início, para a reação Haber-Bosch , usava-se o ósmio e urânio como catalisadores. Atualmente utiliza-se de maneira extensiva o ferro.

O processo foi desenvolvido por Fritz Haber e Carl Bosch em 1909 e patenteado em 1910. Foi usado pela primeira vez, em escala industrial, na Alemanha durante a Primeira Guerra Mundial. Para a produção de munição os alemães dependiam do nitrato de sódio importado do Chile, que era insuficiente e incerto. Por isso passaram a utilizar prontamente o processo de Haber para a produção do amoníaco . A amônia ( amoníaco ) produzida era oxidada para a produção do ácido nítrico, este utilizado para a produção de explosivos de nitrogênio, usados na fabricação de munição.

[pic]

Para a produção da amônia, o azoto/nitrogênio é obtido do ar atmosférico, e o hidrogênio como resultado da reação entre a água e o gás natural:

CH4 (g) + H2O (g) → CO (g)+ 3 H2 (g)

A amônia formada é um gás, porém refrigerado e sob alta pressão é liquefeito. Nestas condições, sob a forma líquida, não ocorre a reversibilidade, ou seja, a reação da decomposição em nitrogênio e hidrogênio não acontece.

Equilíbrio químico

São transformações químicas na qual produtos e reagentes coexistem e que estas quantidades podem ser modificadas