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Síntese da amônia
Processo Haber-Bosch

Fritz Haber
(1868-1934)

Ciclo do nitrogênio Fixação do nitrogênio 5x1018 kg no ar

N2(g) ⇆ 2 N(g); ∆H = + 941 kJ
(uma das ligações mais fortes conhecidas).

Carl Bosch
(1874-1940)

Agricultura

Adubo
Salitre do Chile

Importância da amônia

Haber

Bosch

Em 1908, Fritz Haber, na Alemanha, demonstrou que o nitrogênio atmosférico podia ser fixado por reação com hidrogênio formando amônia. A reação que Haber usou pode ser representada pela equação a seguir:
N2(g) + 3 H2(g) ! 2 NH3(g); ∆H= - 92,4 kJ
- Porém, a síntese da amônia apresenta um baixo rendimento;
- além disso, a reação é muito lenta.
Indústria:
- Aumentar a velocidade da reação;
- Deslocar o equilíbrio para a direita da equação, formando mais NH3.

Fritz Haber foi agraciado com o prêmio Nobel de
Química no ano de
1918 por esse trabalho. Carl Bosch recebeu o Nobel de Química em
1931, por seu trabalho com transformações químicas sob altas pressões.
Uma indústria alemã, a Badische Anilin und
Sodafabrik, interessou-se pelo processo de
Haber e construiu instalações que permitiram a produção de amônia em escala industrial. Os principais problemas técnicos que surgiram para o funcionamento da fábrica foram resolvidos por Carl Bosch. Por esse motivo, o processo de síntese da amônia, cujos fundamentos são utilizados nas indústrias até hoje, é conhecido como processo HaberBosch.

O processo Haber é hoje a principal fonte sintética de nitrogênio fixado do mundo. Sua viabilidade depende da escolha de condições sob as quais N2 e H2 reagirão rapidamente para produzir amônia com alto rendimento. À temperatura ambiente e pressão atmosférica, a posição de equilíbrio favorece a produção de amônia (kc = 5x108).
Contudo, a velocidade de reação é virtualmente zero.

Efeito da temperatura
O equilíbrio pode ser atingido mais rapidamente elevando-se a temperatura. Contudo, como a reação é exotérmica, altas temperaturas reduzem a kc, e portanto, a produção de amônia. endo N2(g) + 3