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Síntesis industrial del amoniaco
El NH3 se obtiene por el método denominado proceso Haber-Bosch (Fritz Haber y Carl Bosch recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918 y 1931). El procesoconsiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔHº = -46,2 kJ/mol ΔSº < 0
25 °C K = 6,8.10¬5 atm 850 °C K = 7,8.10¬-2 atm
Estos valores seobtienen por medio de la ecuación de Larson. Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad del N2. La solución al problema fue utilizar uncatalizador (óxido de hierro que se reduce a Fe0 en la atmósfera de H2) y aumentar la presión, ya que esto favorece la formación del producto. Aunque termodinámicamente la reacción es mejor a bajastemperaturas esta síntesis se realiza a altas temperaturas para favorecer la energía cinética de las moléculas y aumentar así la velocidad de reacción. Además se va retirando el amoníaco a medida que seva produciendo para favorecer todavía más la síntesis de productos.
Proceso Haber-Bosch
En química, el proceso de Haber - Bosch es la reacción de nitrógeno e hidrógeno gaseosos para produciramoníaco.La importancia de la reacción radica en la dificultad de producir amoníaco a un nivel industrial.
Alrededor del 78,1% del aire que nos rodea es nitrógeno molecular, N2.El elemento como molécula diatómica gaseosa es muy estable y relativamente inerte debido al enlace triple que mantiene los dos átomos fuertemente unidos. No fue sino hasta los primeros años del siglo XX cuando este proceso fuedesarrollado para obtener nitrógeno del aire y producir amoníaco, que al oxidarse forma nitritos y nitratos. Éstos son esenciales en losfertilizantes.
Como la reacción natural es muy lenta, se acelera conun catalizador de hierro (Fe3+), óxidos de aluminio (Al2O3) y potasio (K2O). Los factores que aumentan el rendimiento, al desplazar el equilibrio de la reacción hacia los productos (Principio de...