En gran escala, el amoníaco se prepararon mediante el proceso Haber:
$$\ce{N2(g) + 3H2(g)->2NH3(g)} \qquad \Delta _\mathrm{f}H^\circ = -46.1~\mathrm{kJ \cdot mol^{-1}}$$
Las condiciones óptimas para la producción de amoníaco, una presión de $200~\mathrm{atm}$ y una temperatura de alrededor de $700~\mathrm{K}$.
El proceso obviamente es exotérmica y $700~\mathrm{K}$ es, de ninguna manera, una baja temperatura. No debería la temperatura será mucho menor para una óptima producción de amoníaco?
Como otros han señalado, es puramente cinética, pero usted todavía puede preguntarse, ¿por qué.
Para una reacción a ocurrir (en ambas direcciones) y, por tanto, un equilibrio que se alcanza, que necesita para superar la energía de activación. En el caso de que el proceso de Haber-Bosch, esto implica romper el altamente estables $\ce{N#N}$ enlace triple. Incluso con la de los catalizadores utilizados, la energía requerida para romper $\ce{N2}$ es aún enorme. Por lo tanto, una temperatura más baja puede dar un mejor rendimiento de amoníaco en teoría (es decir, basado en el equilibrio y Le Châtelier consideraciones), pero la velocidad de reacción sería mucho más lento.
Incluso si usted se considera un lote de sabios proceso de generación de amoníaco (que, como orthocresol señala, no es el caso), es más eficaz para ejecutar dos lotes en la mitad de tiempo para los dos conjuntos de $15~\%$ que para ejecutar un único lote de dos veces el tiempo para obtener un rendimiento global de lo mejor (nota: Este rendimiento es un precio aproximado) $25~\%$ - con un tamaño de lote donde $1~\%$ rendimiento es equivalente a $100~\mathrm{kg}~\ce{NH3}$, dos carreras a una temperatura más elevada dar $3~\mathrm{t}\ \ce{NH3}$ y una carrera a una temperatura más baja $2.5~\mathrm{t}\ \ce{NH3}$ en el mismo período de tiempo.
La respuesta, principalmente, tiene que ver con la cinética de consideraciones, como la lma puntos. Quiero señalar otra cosa.
En un típico entorno industrial, no sólo la mezcla de la $\ce{N2}$ $\ce{H2}$ a un determinado$T$$p$, recoger el amoníaco, y lanzar el producto reactivos de distancia. Que sería terriblemente ineficiente.
Greenwood & Earnshaw, la Química de los Elementos (2ª ed) escribe:
El gas de dejar el catalizador camas contiene alrededor de $15\%~\ce{NH3}$; esto es condensada por la refrigeración y el resto de los gases mezclados con más entrantes de gas de síntesis y reciclado.
El "gas de síntesis" que hablan de que es una mezcla de $\ce{H2}$ $\ce{N2}$ que es recién producido a través de una serie de reacciones.
Así, a primera vista, el "rendimiento" es absolutamente basura. Pero la reutilización de los reactivos permite obtener altos en general los rendimientos (aunque con más pasos).
Si bien es cierto que el Proceso Haber sería mucho más eficiente a menor temperatura se lleva a cabo en una superior porque es mucho más rápido en la temperatura más alta y mientras que la industria quiere un proceso eficiente, también necesitan a suceder lo suficientemente rápido para ser comercialmente viables.
Así que estás en lo correcto pero es un ejemplo de las realidades prácticas que vienen antes de ideales teóricos. El uso de la palabra óptima es engañoso en este contexto
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
