PRODUÇÃO INDUSTRIAL DO AMONÍACO

Transcrição

1 PRODUÇÃO INDUSTRIAL DO AMONÍACO A ração d sínts do amoníao é uma ração rvrsívl. As quaçõs químias das raçõs das raçõs rvrsívis ontêm duas stas d sntidos opostos a sparar ragnts produtos d ração. Ragnts d ração A sta india a ração dirta a sta india a ração invrsa. Normalmnt, uma ração rvrsívl dá origm a um stado d quilíbrio químio. ESTADO DE EQUILÍBRIO QUÍMICO Marosopiamnt, quando um sistma s nontra m quilíbrio químio, a uma dada tmpratura, não s rgistam mudanças obsrvávis nas propridads físio-químias ao longo do tmpo (or, onntração, tmpratura outras). No ntanto, a ração não para, os ragnts ontinuam a formar os produtos d ração sts últimos a formarm os ragnts (quilíbrio dinâmio). REAÇÕES REVERSÍVEIS EM SITUAÇÃO DE NÃO EQUILÍBRIO Existm raçõs rvrsívis m situação d quilíbrio, omo é o aso da ração qu oorr na stratosfra por ação da radiação ultraviolta: 2 O3(g) 3O2(g) Est prosso rvrsívl natural mantria a onntração d ozono onstant na stratosfra, s st não foss dstruído por agnts antropogénios.

2 ASPECTOS QUANTITATIVOS DO EQUILÍBRIO QUÍMICO Numa ração m qu é atingido um stado d quilíbrio, pod-s alular a rlação ntr produtos ragnts através da onstant d quilíbrio ( ). Para uma dada ração gnéria: a A b B C d D A onstant d quilíbrio é dada pla xprssão: C a D d b Sndo: A - valor da onntração d A m quilíbrio. B - valor da onntração d B m quilíbrio. C - valor da onntração d C m quilíbrio. D - valor da onntração d D m quilíbrio. Um alto valor d onstant d quilíbrio signifia uma ração om um rndimnto lvado um baixo valor d onstant d quilíbrio signifia uma ração om um baixo rndimnto. RELAÇÃO ENTRE A CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DA REAÇÃO DIRETA E A CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DA REAÇÃO INVERSA Dada uma ração gnéria: A B A onstant d quilíbrio é dada pla xprssão:

3 A ração invrsa da antrior é: B A A onstant d quilíbrio dsta ração invrsa é: S multipliarmos por, obtmos: 1 Pla xprssão obtida onlui-s qu as onstants d quilíbrio das raçõs dirta invrsa são invrsamnt proporionais. EVOLUÇÃO DE UMA REAÇÃO DE EQUILÍBRIO QUÍMICO Para uma dada ração gnéria: a A b B C d D Partindo d quantidads iniiais d A d B, rsptivamnt, Y Z, volução dsta raçõs pod aprsntar-s na sguint tabla: n/mol A B C D Iníio Y Z 0 0 Variação ax bx x dx Equilíbrio Y ax Z bx x dx

4 QUOCIENTE DE REAÇÃO O quoint d ração (Q ) xprim-s por uma xprssão smlhant à onstant d quilíbrio ( ), mas no primiro aso as onntraçõs dos ragnts dos produtos d ração não são d quilíbrio. Por omparação d Q, pod prvr-s o sntido da progrssão da ração d quilíbrio, xistindo as sguints situaçõs: S Q >, há progrssão no sntido invrso. S Q =, não há progrssão. S Q <, há progrssão no sntido dirto. FATORES QUE PODEM ALTERAR O ESTADO DE EQUILÍBRIO Os fators xtrnos qu podm altrar o stado d quilíbrio d uma mistura raional qu podm sr ontrolados xprimntalmnt são: A tmpratura. A onntração. A prssão. LEI DE LE CHATELIER S algum fator xtrno provoar uma prturbação num sistma químio m quilíbrio, st vai voluir no sntido d ontrariar ssa prturbação até sr atingido um novo stado d quilíbrio.

5 SENTIDO DE UMA REAÇÃO VERSUS ENTALPIA DA REAÇÃO S uma ração é xotérmia, a ração invrsa é ndotérmia. Ragnts xotérmia ndotérmia d ração H 0 S uma ração é ndotérmia, a ração invrsa é xotérmia. Ragnts ndotérmia xotérmia d ração H 0 CATALISADOR Um atalisador é uma substânia qu aumnta a vloidad d uma ração, sm xprimntar nnhuma altração químia prmannt qu não s onsom na ração. Para uma ração rvrsívl, o atalisador faz om qu o stado d quilíbrio sja atingido mais rapidamnt. CATALISADOR Um inibidor é um atalisador ngativo, ou sja, diminui a vloidad da ração. CONTROLO E PRODUÇÃO DE AMONÍACO O amoníao, um dos omponnts qu é produzido m maior quantidad à sala mundial, tal omo outros produtos, a sua produção rsulta do ompromisso ntr a xtnsão a vloidad da ração, o prço a sgurança do prosso.