Ammoniaksynthese: Grund für die hohe Temperatur?
Ist der Grund für die hohe Temperatur der Ammoniaksynthese die geringe Reaktivität des Stickstoffs ? Und wenn ja, wie wird der Minimierung von Ausbeute entgegengewirkt ? Durch stetiges Abscheiden des NH3 aus dem Gemisch ? In vielen Büchern steht es ja dass diese Minimierung durch den Einsatz eines Katalysators kompensiert wird . Das kann aber nicht sein weil die Katalyse keinen Einfluss auf die Verschiebung eines Gleichgewichts hat ?
2 Antworten
Der Grund für die Temperatur ist zum einen der Katalysator. Da wird α-Eisen verwendet, der erst im Reaktor aus Magnetit entsteht. Der optimale Temperaturbereich für dessen Entstehung und seiner Wirksamkeit in der eigentlichen Reaktion liegt so zwischen 400 und 500 °C.
Der Kat. senkt zwar die Aktivierungsenergie für die Spaltung der Dreifachbindung, aber trotzdem kann man die Reaktion nicht bei RT durchführen. Es stimmt zwar, dass das Gleichgewicht bei niedrigeren Temperaturen auf die Seite des NH3 geschoben wird, allerdings wird die Reaktion dann auch abartig langsam. Daher braucht man eine gewisse Temperatur, um überhaupt Produkt zu gewinnen (und natürlich auch Druck).
Bei der Reaktionstemperatur, die bei großtechnischen Anlagen verwendet wird (450 - 550 °C), liegt das Optimum von Katalysatorwirkung und zerfall von NH3.
Außerdem wird das Ammoniak auch laufend entfernt, wie du schon sagst, um das Gleichgewicht weiter zu verschieben.
Die ganze Reaktion ist sozusagen ein Kompromiss aus Geschwindigkeit und Gleichgewicht.
Ja, ein Katalysator setzt nur die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab, nimmt dabei aber keinen Einfluss auf die Lage des chemischen Gleichgewichts der Reaktion.
Danke schön . Zudem bescheinigt auch die hohe Temperatur die Einstellung des chemischen Gleichgewichts (RGT und Stoßtheorie)
Genau. Der hohe Druck spielt da übrigens auch mit rein: Prinzip des kleinsten Zwangs
1.) Ja du brauchst die 300/400°, damit du den Stickstoff zur Reaktion bringst. Bzw. auch den Kat. damit du die 3fach Bindung irgendwie auflösen kannst.
2.) Das ist doch keine Gleichgewichtsreaktion oder? Wie soll denn NH3 da zurückreagieren? Belehrt mich wenn ich falsch liege.
Wie genau jetzt das NH3 von übrig gebliebenen Edukten abgetrennt wird weiß ich nicht. Müsstest du echt googeln.
Ich vermute allerdings, dass es entweder ausgewaschen wird, oder per light Linde-Verfahren auskondensiert wird.
Die Ammoniaksynthese ist natürlich eine reversible Reaktion . Das Gas dissoziiert durch eine hohe Temperatur
NH3 wird durch Verflüssigung aus dem Gemisch abgeleitet
Deshalb sollte man nach dem Mittagsschlaf nicht kommentieren haha^^
Du hast den Druck nicht erwähnt, der beim HB Verfahren eingesetzt wird.
DER ist für die Verschiebung des Gleichgewichtes nach re. verantwortlich.
Das ist mir klar . Ich bin mit der Temperatur verwirrt
Vielen Dank ! Also wäre die Aussage , dass der Katalysator das chemische Gleichgewicht zugunsten der Hinreaktion verschiebt, falsch.? Es wird eingesetzt um der Trägheit des Stickstoffs entgegenzuwirken