Haber Bosch

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Haber-Bosch[Bearbeiten]

Herstellung von NH3 aus Stickstoff und Wasserstoff.

N2 + 3H2 2NH3

Die Reaktion wird bei hohem Druck (10 bis 100 MPa) bei 400-550°C in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt. Als Katalysator dient fein verteiltes Eisen mit Zusätzen kleiner Mengen K2O und Al2O3. Die N2- bzw. H2-Moleküle reagieren an der Eisenoberfläche und lösen ihre Bindung untereinander. Dadurch kann der Stickstoff mit je 3 Wasserstoffmolekülen reagieren.

=> NH3 wird über das Ostwald-Verfahren zu HNO3 weiterverarbeitet.

  • Reaktion folgt dem Prinzip nach LeChatelier. (Dem Prizip des kleinsten Zwangs. Das System weicht dem Zwang aus und stellt ein neues Gleichgewicht ein) N2 und H2 würden so nicht reagieren, wenn die Reaktionsbedingungen nicht so extrem wären. Der hohe Druck zwingt die Moleküle zu reagieren, da auf der linken Seite der Reaktionsgleichung 4 mol Gas vorhanden sind reagieren die Edukte zu 2 mol Gas. Um dem Druck auszuweichen. Ohne den Fe-Katalysator wäre das Gleichgewicht auf Seite der Edukte, da hohe Temperaturen kontraproduktiv sind. Ebenso wird das entstandene NH3 dem Gleichgewicht entzogen. Dadurch wird das System dazugebracht immer mehr NH3 zu produzieren.