Questões de Concurso

A síntese da amônia a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio, conhecida como processo Haber-Bosch, é uma das reações industriais mais importantes do mundo, sendo crucial para a produção de fertilizantes. A reação é um processo reversível e exotérmico, ou seja, libera calor. Para tornar o processo economicamente viável, os engenheiros químicos precisam manipular as condições de temperatura e pressão para otimizar tanto a velocidade da reação quanto a quantidade de produto formado no final. Com base nos princípios da cinética e do equilíbrio químico, a combinação de condições que favorece a maior produção de amônia é:

(a)

Adicionar um catalisador para aumentar a quantidade total de amônia que pode ser formada no estado de equilíbrio, pois os catalisadores têm a propriedade de deslocar a posição de equilíbrio para o lado dos produtos.

(b)

Utilizar altas pressões, para deslocar o equilíbrio no sentido de menor volume gasoso (produtos), e uma temperatura intermediária, que representa um compromisso entre uma velocidade de reação aceitável e uma posição de equilíbrio não tão desfavorável.

(c)

Utilizar pressões muito baixas, para diminuir os custos operacionais com reatores e favorecer a formação de amônia, que é a substância de menor densidade no sistema.

(d)

Realizar a reação em baixas temperaturas, para favorecer ao máximo a posição de equilíbrio no sentido exotérmico, e em baixas pressões, para garantir a segurança do processo industrial.

(e)

Utilizar temperaturas muito elevadas, pois toda reação química é mais rápida em temperaturas mais altas, o que garante o máximo rendimento de amônia no menor tempo possível.