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domingo, 31 de agosto de 2014

SÍNTESE DA AMÔNIA (ENEM)

A amônia pode ser utilizada diretamente como fertilizante, como também se constituir em matéria prima para a fabricação de outros fertilizantes nitrogenados e explosivos. Assim, no início do século XIX, enquanto a Inglaterra estava interessada no nitrogênio para fertilizantes, a Alemanha estava interessada no nitrogênio para explosivos. O desenvolvimento de um processo prático para obtenção de amônia sintética foi realizado graças às pesquisas de Haber, Bosch e colaboradores. Esse processo valeu a Haber o Prêmio Nobel de Química de 1918.
A amônia (NH3) é um dos produtos químicos mais importantes para o ser humano, sendo uma das cinco substâncias produzidas em maior quantidade no mundo. Sua importância está relacionada ao seu uso direto como fertilizante e por se constituir matéria-prima para a fabricação de outros fertilizantes nitrogenados.
 A amônia também é utilizada na produção de explosivos de plásticos.
Em 1898, Sir William Ramsey (1852-1916) – o descobridor dos gases nobres – previu uma catástrofe para a humanidade: a escassez de fertilizantes nitrogenados para meados do século XX, o que provocaria uma redução desastrosa na produção de alimentos em todo o mundo. Na época, o nitrogênio era obtido de depósitos naturais de nitratos de sódio (NaNO3) e potássio (KNO3) ou de excrementos de aves marinhas (guanos).
A catástrofe prevista por Ramsey não ocorreu graças ao trabalho de dois alemães: o químico Fritz Haber (1868-1934) e o engenheiro William Carl Bosch (1874-1940). Eles criaram um processo no qual conseguiram sintetizar a amônia a partir de seus elementos constituintes.

Fritz Haber (1868-1934), Prêmio Nobel de Química, em 1918, por ter desenvolvido um método eficaz de síntese da amônia. O processo criado por Haber permitiu que a Alemanha reduzisse consideravelmente o custo de fabricação de explosivos durante a primeira guerra mundial.
Ele observou que a amônia, por oxidação, produz o acido nítrico – essencial para a produção de pólvora. Apesar dos serviços prestados à pátria, Haber, por ser judeu, foi perseguido pelos nazistas, tendo de fugir da Alemanha, em 1933, para não ser morto por seus compatriotas.


Óleo(l) + n H2(g)  margarina

A equação e a figura a seguir mostram a reação de obtenção de amônia e as condições industriais nas quais ela ocorre:


N2(g)   +   3H2(g)     2NH3(g)     DH = - 92,22 KJ

1 mol     3 mol              2 mol
         
     4 volumes               2 volumes


Temperatura: 400 a 600 °C
Pressão: 140 a 340 atm
Catalisador: FeO com pequenas impurezas de AlO, MgO, CaO e K2O


A partir dessas informações e conhecendo o Principio de Le Chatelier, podemos prever as condições que favorecem a produção de grandes quantidades de NH3:

a) baixas temperaturas
Como a reação é exotérmica, a diminuição da temperatura provoca um deslocamento de equilíbrio para a direita.

b) altas pressões
O aumento de pressão provoca contração de volume, o que desloca o equilíbrio para o lado direito, ou seja, para o lado de menor volume.

c) remoção do NH3 formado
Quanto mais intensa e rápida for a retirada do NH3, mais intensamente o equilíbrio será deslocado para a direita.

d) catalisador
Embora o catalisador não desloque o equilíbrio, ele aumenta a velocidade das reações, permitindo que o equilíbrio seja alcançado mais rapidamente.


No processo de Haber – Bosch, a amônia é produzida a altas temperaturas, o que aparentemente contraria o Principio de Le Chatelier. Mas essa aparente contradição pode ser explicada. 
Teoricamente, a altas pressões e à temperatura ambiente, o rendimento da síntese da amônia é de 90%, porem, nessas condições, a reação é muito lenta e o tempo necessário para atingir o equilíbrio é tão grande que os custos de produção tornariam o processo economicamente inviável.
A reação, então, é realizada a altas temperaturas, o que aumenta a sua velocidade e, portanto, diminui consideravelmente o tempo necessário para alcançar o equilíbrio. 
(a foto mostra o primeiro reator utilizado na síntese de Haber-Bosch, realizada em 1913 pela Badische Anilinin und Soda Fabrik (BASF)) 

A 500 e 200 atm, embora o rendimento da reação seja de apenas 20%, o equilíbrio é alcançado em menos de 1 minuto. Se a elevação da temperatura diminui o rendimento da reação, os outros fatores que a favorecem – a pressão, o catalisador e a retirada rápida da amônia produzida – deslocam o equilíbrio no sentido de aumentar a produção de amônia, viabilizando economicamente esse processo.


 A amônia ( amoníaco ) produzida era oxidada para a produção do ácido nítrico, este utilizado para a produção de explosivos de nitrogênio, usados na fabricação de munição.
margarina-maisbyte-curiosidades
Óleo(l) + n H2(g)  margarina
A margarina é pura gordura hidrogenada (a gordura ruim) e só serve pra duas coisas: entupir artérias (diminui o colesterol bom e aumenta o ruim) e desajustar nossos hormônios.

http://www.dombosco.sebsa.com.br/curso/estudemais/quimica/amonia.phphttp://quimicamix.blogspot.com.br/2012/06/haber-sintese-da-amonia-nao-e-exagero.htmlhttp://vidafit.com.br/blog/alimentos-pobres-em-nutrientes-para-reduzir-na-dieta/

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