nitrogeno

La reacción química del proceso a partir del hidrógeno y el nitrógeno gaseosos es exotérmica y reversible:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)                             variación de entalpía negativa
Su Kca 25ºC vale 3,6·10^8, este alto valor de la constante de equilibrio indica que, en el equilibrio, prácticamente todo el N2 y H2 se han convertido en NH3. Sin embargo, la reacción es tan lenta a 25ºCque no se producen cantidades detectables de NH3 en tiempos razonables. Por ello se suele operar a presiones entre 200 y 700 atmósferas y alrededor de 500ºC. El valor tan grande de Kc nos indica que,termodinámicamente, la reacción se produce hacia la derecha prácticamente en su totalidad, pero no indica nada sobre la velocidad a la que se desarrollará el proceso. Recordemos que una reacciónquímica puede ser termodinámicamente muy favorable y, sin embargo, ser sumamente lenta.
EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA FORMACIÓN DE AMONIACO
Puesto que la reacción es exotérmica, según el Principio de LeChatelier, la formación de amoniaco se verá favorecida por una disminución de la temperatura. Sin embargo, la velocidad de una reacción química aumenta con la temperatura, en cualquiera de los dossentidos; es decir, el factor cinético se favorece a elevadas temperaturas. A medida que la temperatura disminuye, la velocidad de la reacción se hace cada vez menor y, en consecuencia, la obtención delamoníaco no tendría interés en la práctica, ya que se tardaría mucho tiempo para conseguir una pequeña concentración de NH3.
Por tanto, aquí se presenta un dilema: si se aumenta la temperatura, seaumenta la velocidad de la reacción, pero entonces dentro del reactor hay mucho N2 y H2 y poco NH3. Si se disminuye la temperatura, la reacción es lentísima. En la práctica, para resolver estadificultad, se trabaja a una temperatura de 500-600ºC y se añade un catalizador (de platino, tungsteno u óxidos de hierro), para aumentar así la velocidad de la reacción química.
EFECTO DE LA PRESIÓN Y LOS...