Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-687

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siendo gases). Por consiguiente, la reacción neta se desplazaría 
hacia la derecha, tal como se desea.
 Por lo tanto, esto es lo que se podría concluir en teoría. A 
continuación comparamos sus recomendaciones con las condi-
ciones reales presentes en una planta industrial. Las presiones 
de operación típicas son entre 500 y 1 000 atm, de modo que 
está en lo correcto al sugerir presiones elevadas. Además, en el 
proceso industrial, el NH3 nunca alcanza su valor de equilibrio 
porque constantemente es removido de la mezcla de reacción en 
un proceso de operación continua. Este diseño tiene sentido, tal 
como lo anticipó. La única discrepancia es que la operación por 
lo general se lleva a cabo a 500°C. La operación a esta tempera-
tura tan alta es costosa y el rendimiento de NH3 es bajo. Sin 
embargo, lo que justii ca esta elección es que la rapidez de pro-
ducción de NH3 aumenta con el incremento de temperatura. Es 
preferible una producción comercial más rápida de NH3, aun-
que ello signii que menor rendimiento y mayor costo de opera-
ción. Por esta razón, la combinación de condiciones de presión 
y temperatura elevadas, junto con un catalizador adecuado, es la 
forma más ei ciente de producir amoniaco a gran escala.
0
P
or
ce
nt
aj
e 
en
 m
ol
20
40
60
80
100
500200 300 400
Temperatura (°C)
NH3 N2 + H2
Composición (porcentaje en mol) de H2 1 N2 y NH3 en equilibrio (para deter-
minada mezcla de inicio) como función de la temperatura.
Compressor
Cámara de
reacción
(catálisis)
Condensador
de amoniaco
Tanques de
almacena-
miento
H2 + N2
NH3 + H2 + N2
NH3 líquido
H2 + N2
sin reaccionar
Diagrama esquemático del proceso de Haber para la síntesis del amoniaco. 
El calor generado a partir de la reacción se utiliza para calentar los gases 
entrantes.
 constante sólo a una temperatura particular. Si la temperatura cambia, la constante de 
equilibrio también cambia.
b) La perturbación aquí es la remoción del gas N2F4. El sistema cambiará para reponer 
parte del N2F4 removido. Por lo tanto, el sistema cambia de derecha a izquierda hasta 
que se alcance el equilibrio. Como resultado, algo de NF2 se combina para formar N2F4.
Comentario En este caso, la constante de equilibrio permanece sin cambio dado que la 
temperatura permanece constante. Sin embargo, recuerde que al principio se removió cierta 
cantidad de N2F4. El sistema se ajusta para reponer sólo una parte de éste, de tal manera que 
la cantidad global de N2F4 ha disminuido. De hecho, al momento que se restablece el 
equilibrio, han disminuido las cantidades de NF2 y de N2F4. Al observar la expresión de la 
constante de equilibrio, notamos que si se divide un numerador más pequeño entre un 
denominador más pequeño se obtiene el mismo valor de Kc.
(continúa)