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El proceso Haber
En química, el proceso de Haber - Bosch es la reacción de nitrógeno e hidrógeno gaseosos para producir amoníaco. La importancia de la reacción radica en la dificultad de produciramoníaco a un nivel industrial.
Alrededor del 78,1% del aire que nos rodea es nitrógeno molecular, N2. El elemento como molécula diatónica gaseosa es muy estable y relativamente inerte debido al enlacetriple que mantiene los dos átomos fuertemente unidos. No fue sino hasta los primeros años del siglo XX cuando este proceso fue desarrollado para obtener nitrógeno del aire y producir amoníaco, queal oxidarse forma nitritos y nitratos. Éstos son esenciales en los fertilizantes.
Como la reacción natural es muy lenta, se acelera con un catalizador de hierro (Fe3+) y óxidos de aluminio (Al2O3) ypotasio (K2O). Los factores que aumentan el rendimiento, al desplazar el equilibrio de la reacción hacia los productos (Principio de Le Châtelier), son las condiciones de alta presión (150-300atmósferas) y altas temperaturas (400-500°C),1 resultando en un rendimiento del 10-20%.
N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) + ΔH ...(1)
ΔH representa el calor generado, también llamado entalpía, y equivale a -92,4kj/mol. Como libera calor, la reacción es exotérmica.
El principio de Le Châtelier
Postulado en 1884 por Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), químico industrial francés, establece que:
Si se presentauna perturbación externa sobre un sistema en equilibrio, el sistema se ajustará de tal manera que se cancele parcialmente dicha perturbación en la medida que el sistema alcanza una nueva posición deequilibrio
El término “perturbación” significa aquí un cambio de concentración, presión, volumen o temperatura que altera el estado de equilibrio de un sistema. El principio de Le Châtelier seutiliza para valorar los efectos de tales cambios.
Factores que afectan al equilibrio químico[editar]
Concentración[editar]
Si varía la concentración de un sistema que en principio está en equilibrio...