Una de las reacciones indeseables en el proceso de fabricación del amoniaco está representada por la siguiente reacción:NH3(g) + O2(g) N2(g) + H2O(g) + calorTomando los conceptos de Le-Chatelier, señale el procedimiento acertado para disminuir el rendimiento de dicha reacción. Fundamentatu respuesta:a)Disminuir la presión y la temperatura del sistema.b)Aumentar la presión y bajar la temperatura del sistema.c)Aumentar la presión y la temperatura del sistema.d)Sólo enfriar el sistema.e)Disminuir la presión y calentar el sistema.
Respuestas
El procedimiento adecuado para atenuar la ocurrencia de la reaccion colateral, es depurando la corriente de gases a la que se expone el sistema de produccion de amoniaco. La reaccion colateral mencionada establece que el amniaco luego de formado reacciona con O2, N2 y H2O, entonces, una estrategia importante es ubicar tamices moleculares que eliminen los gases como el O2 y H2O que son mucho mas reactivos que el N2.
Frecuentemente pasa que la fuente de los gases al sistema tienen trazas de humedad (H2O), O2 o N2, entonces debe considerarse el volumen que se inserta al sistema por cada unidad de gas util presente en la atmosfera de la reaccion.
El principio de LeChatelier afecta el curso de la reaccion en las condiciones indicadas, como sigue,
a) Si disminuye la presion y la temperatura del sistema entonces, de acuerdo a la ley de los gases ideales (P/T)=nR/V, tambien disminuira su volumen, implicando una compresion del gas. Esto implica que la concentracion de los gases aumenta y el sistema se desplace a la formacion de mas producto.
b) Aumentar la presion y bajar la temperatura implica analizar la formula T/P=V/nR, impoliccaria igualmente que el gas se compime, dado que la relacion T/P disminuye. Equivalente a a), el sistema se desplaza a la foirmacion de mas producto.
c) Aumentar la P y T del sistema, implica que el volumen aumenta, es decir diminuye la concentracion del gas por unidad de volumen, y el sistema se desplazaria a la formacion de reactivos.
d) Enfriar el sistema implica que el volumen disminuye, dado que son directamente proporcionales. La compresion del sistema implica concentrar los gases y aumentar la tasa de produccion de productos.
e) Disminuir la presion y calentar el sistema implica que el volumen aumenta, la concentracion del gas disminuye y el sistema se desplaza a la izqueirda, generando mas reactivo.