Dizemos que o sistema atingiu o equilíbrio químico quando a velocidade da reação direta se iguala à velocidade da reação inversa. Assim, as concentrações dos participantes da reação não se alteram. É uma situação de equilíbrio dinâmico (RUSSEL, 2012).
Fonte: RUSSEL, J. B. Química Geral, Vol. 1. São Paulo: Makron, 2012.
O processo de Haber-Bosch (por vezes, designado simplesmente como processo de Haber) é um procedimento industrial de obtenção de amoníaco a partir de diazoto e di-hidrogénio no estado gasoso. Pelo desenvolvimento deste processo e pela sua industrialização, os químicos alemães Fritz Haber (1868 – 1934) e Carl Bosch (1874 – 1940) foram galardoados com o Prêmio Nobel de Química, respectivamente, em 1918 e 1931.
A síntese do amoníaco pelo processo de Haber-Bosch pode ser resumida na seguinte equação química:
Você deve indicar as fórmulas constantes de equilíbrio em termos de concentração e de pressão. É possível maximizar a produção de amoníaco? Explique como isso pode ser feito.
Respostas
Resposta:
As fórmulas constantes de equilíbrio em termos de concentração e de pressão:
Kc =__[C]c. [D]d___ E Kp =__(pC)c. (pD)d___
A]a. [B]b (pA)a. (pB)b
Sim é possível. Compreende-se que o processo de Haber-Bosch deve ser realizado a pressões elevadas e à temperatura mais baixa possível. Neste sentido, o processo de Haber-Bosch original deve ser realizado a uma pressão de cerca de 200 bar e uma temperatura entre 500 °C e 600 °C.5,6 A catálise deste processo deve ser feita com ferro, óxido de alumínio ou óxido de potássio.7. Como 1 mole de N2 reage com 3 moles de H2 para originar 2 moles de NH3, é possível maximizar a produção de amoníaco se a reação ocorrer a pressões elevadas; Dada a natureza exotérmica da reação direta, quanto menor a temperatura do vaso reacional, maior será a produção de amoníaco.