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El proceso de Haber-Bosch

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Julia Cabezas

on 27 February 2014

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Transcript of El proceso de Haber-Bosch


El proceso Haber – Bosch es un método que permite la síntesis industrial de amoniaco a gran escala, utilizando como reactivos nitrógeno e hidrógeno en presencia de un catalizador heterogéneo a base de Hierro.
A principios del siglo XX, varios químicos trataron de crear amoníaco a partir del nitrógeno atmosférico. El químico alemán Fritz Haber dió con el proceso clave, el cual sigue siendo útil hoy en día, y que fue posteriormente mejorado por Robert Le Rossignol .
Juntos demostraron su proceso en 1909 mediante la producción de amoniaco a partir de la caída de aire gota a gota, a una tasa de, aproximadamente, 125 ml por hora.
El proceso Haber-Bosch fue utilizado por primera vez a nivel industrial en Alemania, durante la primera guerra mundial: el nitrato de sodio era necesario para construir municiones bélicas; el amoniaco producido se hacía oxidar para la producción de ácido nítrico y más tarde el ácido producido era utilizado para fabricar diferentes nitrocompuestos explosivos usados en las municiones.
Una visión general del procedimiento:
El amoniaco se prepara según la ecuación:
N2 + 3 H2 <-----> 2 NH3 + 22’08 Kcal






.
En presencia de un catalizador, por ejemplo, en una mezcla preparada con hierro, molibdeno y un poco de Al2O3, la reacción se acelerará considerablemente. Pero incluso con ayuda de un catalizador, este proceso, no podría aprovecharse industrialmente si no interviniera otro factor: la presión
El proceso de Haber-Bosch
-Julia Cabezas Hidalgo

Primeramente, debemos definir el proceso
Bibliografía
-http://www.escritoscientificos.es/trab1a20/carpetas/fhaber/portada.html
-http://www.iquimicas.com/proceso-haber-bosch-para-la-sintesis-del-amoniaco/
-http://www.kth.se/polopoly_fs/1.137884!/image/Haber_good-small.jpg
-http://buscon.rae.es/drae/srv/search?val=retorta
El proceso de Haber-Bosch obtiene el amoniaco de la combinación directa del nitrógeno del aire con el hidrógeno. Haber y sus colaboradores encontraron que, empleando con presión elevada, de unas 200 atmósferas, una temperatura comprendida entre 500 y 700º y haciendo pasar la mezcla de los gases por un catalizador, como osmio o uranio, se efectúa la combinación de nitrógeno con el hidrógeno, formándose gran cantidad de amoniaco de los gases reaccionantes.
Históricamente el mayor problema en relación a la síntesis del amoniaco es la dificultad de romper el triple enlace que mantiene unidos los dos átomos de nitrógeno para formar la molécula N2. Las temperaturas elevadas que serían necesarias para hacer posible tal división, no favorecen termodinámicamente a la reacción de síntesis.
Por suerte, el descubrimiento del sistema catalítico por Fritz Haber y Carl Bosch ha permitido poder utilizar temperaturas de reacción muy inferiores.
Un poco de historia...
El proceso fue aprobado por la compañía química alemana BASF, que asignó a Carl Bosch la tarea de la ampliación de la máquina de Haber para la producción a nivel industrial del amoníaco. Un poc más tarde, Haber (1918) y Bosch (1931)recibieron sus correspondientes premios Nobel, por su trabajo en la superación de los problemas químicos y de ingeniería que plantea el uso de la tecnología de flujo continuo a gran escala y de alta presión.
Esta reacción termoquímica es reversible. De ella se deduce que el rendimiento en amoniaco disminuye al aumentar la temperatura (ley de van’t Hoff), pero a bajas temperaturas la reacción es demasiado lenta para poder llevarse a cabo en la práctica.
Veamos ahora cómo se obtiene ácido clorhídrico industrialmente...
Industrialmente el acido clorhídrico se fabrica tratando el cloruro sódico con ácido sulfúrico concentrado en grandes retortas de hierro colado.
La reacción trascurre en dos etapas:
la primera se desarrolla a temperatura relativamente baja, y produce bisulfatosódico (SO4HNa) y ácido clorhídrico (HCl)
Una vez terminada la primera fase, la mezcla de SO4HNa y ClNa se lleva a otra retorta, donde se calientan,produciéndose la segunda reacción:
ClNa + SO4HNa SO4Na2 + HCl (+ Q)
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