Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Moderna plus
Parte III
Unidade H
Capítulo 27 Princípio de Le Chatelier
química
química na abordagem
do cotidiano
2
tito
canto
1
informe-se sobre a química
O processo de Haber-Bosch
garcia-pelayo/cid
No antigo Egito, por aquecimento do esterco de camelo era obtido um sal
que ficou conhecido como sal amoníaco (NH 4 Cl), em homenagem ao deus
Amon. Na decomposição desse sal forma-se a amônia (NH 3 ), cujo nome, portanto,
está relacionado ao nome do mitológico deus egípcio. A decomposição
do sal amoníaco pode ser equacionada assim:
NH 4 C, (s) # NH 3 (g) 1 HC, (g)
Uma fábrica de amônia, que produz
essa substância a partir dos gases
nitrogênio e hidrogênio.
Atualmente, a amônia é um dos mais importantes compostos indus triais,
sendo matéria-prima para a fabricação de, entre outras coisas, produtos de
limpeza, ácido nítrico, fertilizantes, explosivos, ração para gado, náilon e
espuma para colchões e travesseiros.
A reação de síntese da amônia é muito lenta à temperatura ambiente
para que possa ser empregada industrialmente. Em temperaturas mais
altas, em que a rapidez poderia ser aceitável para um processo industrial,
o processo apresenta um baixo rendimento devido à reduzida constante
de equilíbrio.
N 2 (g) 1 3 H 2 (g) F 2 NH 3 (g)
akg/latinstock
austrian archives/corbis/latinstock
Fritz Haber (1868-1934),
Prêmio Nobel em 1918.
Isso significa que, se a intenção é produzir NH 3
industrialmente, é necessário um modo de aumentar
a velocidade da reação e, além disso, deslocar o
equilíbrio para a direita, formando mais amônia.
O alemão Fritz Haber e o estadunidense Carl Bosch
conseguiram otimizar a síntese da amônia, o que lhes
valeu o Prêmio Nobel de Química (Haber em 1918 e
Bosch em 1931).
O chamado processo de Haber-Bosch utiliza três condições: catalisador,
alta temperatura e alta pressão.
O catalisador não desloca equilíbrio, mas aumenta a rapidez da reação,
fazendo com que o equilíbrio seja atingido mais rapidamente. A alta temperatura
também serve para aumentar a velocidade da reação.
A variação de entalpia para a reação de síntese da amônia é negativa.
Decorre que um aumento de temperatura desloca esse equilíbrio para a
esquerda (isto é, no sentido endotérmico), o que diminui o rendimento da
produção de amônia.
N 2 (g) 1 3 H 2 (g)
exotérmico
@@@@@#
endotérmico
@@@@@#
NH 3
GÁS TÓXICO
CHEIRO IRRITANTE
2 NH 3 (g) 1 calor DH° 5 291,8 kJ
DH negativo: reação
direta é exotérmica
Carl Bosch (1874-1940),
Prêmio Nobel em 1931.
Aumento da temperatura favorece a reação inversa