síntese do amoníaco e meio ambiente

Índice

Física e química

síntese do amoníaco e meio ambiente

Atividade de interação

Vídeo

Conclusão

Estratégias para reduzir o impacto ambiental.

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Consequências ambientais

Importância do amoníaco na prodeção de fertilizantes.

O processo de síntese do amoníaco.

O que é o amoníaco?

Introdução

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• Processo industrial essencial;
• Utilizado na produção de fertilizantes, explosivos e diversos produtos químicos;
• Alto consumo de energia.

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Introdução

A fórmula de estrutura do amoníaco é representada da seguinte forma:

O amoníaco é um composto químico com a fórmula molecular NH₃. A geometria molecular do amoníaco é piramidal trigonal.

O que é o amoniaco?

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Portanto, a massa molecular do amoníaco é aproximadamente 17,03 g/mol.

Massa molecular=14,01+(3×1,008)=17,034 g/mol

Hidrogênio (H): 1,008 g/mol (para cada átomo de hidrogênio)

Nitrogênio (N): 14,01 g/mol

A massa molecular do amoníaco (NH₃) pode ser calculada somando as massas atômicas dos átomos que a compõem: Logo, a massa molecular do amoníaco é:

Massa molecular

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• Processo químico fundamental;

• O processo de Haber-Bosch foi desenvolvido no início do século XX;

• Maneira mais eficiente.

Processo da síntese do Amoníaco- Processo de Habber-Bosch

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• Nitrogénio (N₂)

• Hidrogénio (H₂)

Quais os reagentes usados? E qual a forma de obtenção?

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N (g)+3H (g)⇌2NH (g) ΔH=−92 kJ

Processo Industrial de síntese do amoníaco

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• Reação exotérmica

• Pressão: Altas pressões

• Temperatura

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Condições que otimizam o processo

• O amoníaco (NH₃) é um composto essencial na produção de fertelizantes.

• Fornece nitrogênio, um dos principais nutrientes para o crescimento das plantas.

Importância do amoníaco na produção de fertilizantes.

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• O amoníaco é convertido em compostos mais estáveis.

• Exemplos: ureia (CH₄N₂O), nitrato de amônio (NH₄NO₃) e sulfato de amônio ((NH₄)₂SO₄).

• Garantem a reposição de nutrientes essenciais para o desenvolvimento das plantas.

Produção de fertelizantes

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• Nitrogenados ( ureia e nitrato de amônio);

• Fosfatados ( superfosfato);

• Potássicos ( Cloreto de potássio).

Tipos de fertelizantes e aplicações

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Sem fertilizantes:

Com fertilizantes:

1. Reposição natural de nutrientes é lenta.
2. Baixa produção e exaustão do solo ao longo do tempo.

1. Aumentam significativamente a produtividade agrícola.
2. Permitem colheitas maiores.
3. Mantêm a fertilidade do solo.
4. Garantem produção sustentável para atender à demanda global por alimentos.

VS

Comparação da Produção Agrícola com e sem Fertilizantes

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• Consequências ambientais graves

• Poluição do Solo

• Poluição da Água

Consequências ambientais do uso excessivo de fertilizantes baseados em amoníaco (poluição do solo e das águas)

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Estratégias para reduzir o impacto ambiental na produção de amoníaco.

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1. Utilização de Hidrogénio Verde

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2. Melhoria da Eficiência Energética

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3. Captura e Armazenamento de Carbono (CCS)

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4. Eletrificação do Processo Haber-Bosch

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5. Utilização de Biomassa ou Metano Renovável

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6. Produção de Amoníaco por Métodos Alternativos

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Conclusão

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Obrigado(a) pela vossa atenção

Substituir o hidrogênio obtido a partir do gás natural (reformação a vapor) por hidrogênio verde, produzido através da eletrólise da água com recurso a energia renovável. Redução significativa das emissões de CO₂.

Captura do CO₂ gerado na reformulação do gás natural e armazenamento em reservatórios geológicos ou utilização noutros processos industriais.

Este é composto por um átomo de nitrogênio (N) e três átomos de hidrogênio (H).É um gás incolor, de cheiro forte e pungente, e é altamente solúvel em água, formando uma solução chamada solução amoniacal.

O átomo de nitrogênio ocupa o centro da pirâmide, e os três átomos de hidrogênio estão localizados nos vértices. O par de eletrões não ligantes do nitrogênio também influencia a forma, fazendo com que a molécula não seja plana. A geometria do amoníaco é distorcida devido à presença do par de eletrões não ligantes, o que causa uma força repulsiva maior e resulta em um ângulo de ligação de aproximadamente 107° entre as ligações N-H (um pouco menor que os 109,5° de uma geometria tetraédrica ideal).

Na fórmula estrutural, o átomo de nitrogênio (N) está ligado a três átomos de hidrogênio (H). O nitrogênio, com número atômico 7, possui 5 eletrões na camada de valência, enquanto o hidrogênio possui 1 eletrão. No amoníaco, o nitrogênio forma três ligações covalentes com hidrogênio, e sobra um par de eletrões não ligantes ao átomo de nitrogênio.

Implementação de catalisadores mais eficientes no processo Haber-Bosch. Otimização térmica e recuperação de calor nos reatores. Utilização de processos de separação de amoníaco mais eficientes (como separação por adsorção ou membranas).