Deplasarea echilibrului chimic
N2+3H2 REVERSIBIL 2NH3+Q
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Cred, că vă referiți la factorii ce influențează echilibrul chimic, printre care: temperatura, presiunea, concentrația, conform principiului lui Le Chatelier.
Explicație:
Teoria sintezei amoniacului
Reacția de formare a amoniacului (NH₃) prin sinteză din elementele componente N₂, H₂, este reversibilă:
N₂ + 3H₂ ⇆ 2 NH₃ ΔH=-46 kJ/mol
1 molN₂ 3 molH₂ rezultă 2 mol NH₃
2 moli NH₃ produs de reacție ∠ 4 moli de reactanți
Aceste date ne indică următoarele, despre sinteza amoniacului:
-reacția de sinteză este exotermă,
-reactanții și produșii de reacție sunt gaze,
-reacția de sinteză are loc cu reducerea numărului de moli, respectiv la gaze, reducerea de volum, fiindcă din 3 volume de azot și hidrogen se obțin 2 volume de amoniac.
Motivul deplasării echilibrului chimic
În industria fabricării amoniacului (o materie primă valoroasă) se dorește deplasarea echilibrului chimic spre dreapta, spre formarea amoniacului, cu un randament apreciabil. Această deplasare se realizează prin intervenții asupra temperaturi, presiunii, concentrației, care sunt factori ce influențează echilibrul chimic.
Concret, deplasarea echilibrului chimic în sinteza NH₃ spre formarea de NH₃ (spre dreapta) se realizează prin:
1-temperatura de lucru. Fiindcă avem o reacție exotermă (degajare de căldură în mediul exterior), temperatura joasă favorizează eliminarea căldurii și deplasarea echilibrului spre formarea NH₃. Dar o temperatură mică, reduce viteza de reacție dintre N₂ și H₂ ( vezi cinetica) și atunci se va lucra la o temperatură medie, de aprox. 500 grade C și catalizator pe bază de Fe.
2-presiunea mare, va deplasa echilibrul chimic spre formarea de NH₃, fiindcă la reșterea presiunii echilibrul chimic se deplasează spre formarea compușilor cu un volum mic, respectiv un număr mic de moli.
Concentrația. Raportul molar al N₂ și H₂ în gazele de sinteză este de 1:3, dar se lucrează cu un mic exces de reactanți.