SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 12
Baixar para ler offline
ÁCIDO NÍTRICO
Usos:
Oxidante ácido utilizado na separação
da prata e ouro;
Decapagem do latão (liga de Cu-Zn);
Gravação de metais;
Fabricação de nitratos (orgânicos e
inorgânicos): nitrato de amônio;
Fabricação de nitroderivados: picrato
de amônio, TNT, nitrobenzeno,
dinamite (nitroglicerina), nitroparafinas.
PROCESSO DE OSTWALD:
OXIDAÇÃO DO AMONÍACO AO AR:
Matérias-primas: amoníaco anidro
e ar(O2).
Catalisador: tela de platina-ródio .
Reações :
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 216,6 kcal (1)
2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) H298ºC = -27,1 kcal (2)
3 NO2 (g) + H2O (l) = 2 HNO3 (aq) + NO (g) H298ºC = -32,2 kcal (3)
Friedrich Wilhelm Ostwald
(1853-1932)
Nobel de Química em 1909
Reações paralelas que afetam o rendimento
da reação (1):
NH3 (g) + O2 (g) = 1/2 N2 O (g) + 3/2 H2O (g) H298°C = - 65,9kcal
4 NH3 (g) + 3 O2 (g) = 2 N2 (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 302,7 kcal
4 NH3 (g) + 6 NO (g) = 5 N2 (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 431,9 kcal
2 NO2 (g) = N2O4 H298°C = -13,9 kcal
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g)
H298°C = - 216,6 kcal
A reação (1) é uma reação catalítica muito
rápida (3.10-4 s a 750°C), que ocorre através da
passagem de amoníaco (10%) misturado com ar
pré-aquecido, por uma tela muito fina, com
várias camadas de platina (10%) e ródio,
aquecida a uma temperatura de
aproximadamente 920°C e a pressão de 100 psi
(7atm). O rendimento é de 94 a 95%.
Fonte:
http://www.dq.fct.unl.pt/c
adeiras/iqf/PDFIQF/aula16
_2005_2006.pdf
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g)
H298°C = - 216,6 kcal
Da análise da reação (1) pode-se constatar
que o aumento do volume gasoso é muito
pequeno, porém observa-se um aumento na
velocidade da reação com o aumento da
pressão, até valores em que o custo da
maior espessura da chapa de aço inoxidável
não supere o ganho por produção de ácido
nítrico. O aumento da pressão também
favorece a obtenção de soluções mais
concentradas de ácido nítrico (60 a 70%),
quando comparadas àquelas em que se
trabalha à pressão atmosférica (50-55%).
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g)
H298°C = - 216,6 kcal (reação-1)
2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g)
H298ºC = -27,1 kcal (reação–2)
Como o tempo de reação é extremamente curto, todo o
ar necessário às reações (1) e (2) é misturado ao
amoníaco.
A reação de oxidação do NO a NO2 é a mais lenta e é
favorecida pelo aumento da pressão. Essa reação é
realizada em absorvedores de grande porte, com
resfriamento para evitar temperaturas muito elevadas
que prejudicam a conversão do NO a NO2.
3 NO2 (g) + H2O (l) = 2 HNO3 (aq) + NO (g)
H298ºC = -32,2 kcal (reação-3)
A reação (3), reação de absorção do dióxido de
nitrogênio para a formação do ácido nítrico,
controla a velocidade de fabricação do ácido
nítrico. A torre de absorção trabalha sob pressão e
com resfriamento, usando-se ácidos de diferentes
concentrações, em contra-corrente, para a
absorção do ácido nítrico.
Em uma secção curta, entre a torre de absorção e o
coletor de ácido é feita a injeção de ar quente para
a reoxidação do NO formado e também a dessorção
do óxido nitroso que atribui coloração amarela ao
ácido nítrico.
NH3 anidro é evaporado contínua e uniformemente
num evaporador, usando-se vapor d’água.
O ar necessário às reações de oxidação é
comprimido até 7,1 atm e passa por trocadores
de calor e por um filtro de ar.
NH3 é oxidado pelo ar a NO, num conversor a uma
pressão de 7 atm, passando através de uma tela
de Pt(10%) - Rh à 920ºC.
NO e o excesso de ar necessário às oxidações
posteriores são resfriados e conduzidos para a
base da torre de absorção.
Realizam-se sucessivas oxidações e hidratações do
NO com resfriamento contínuo à água, numa
torre de absorção em aço inoxidável.
Ácido nítrico (61-65%) é retirado da torre através
de um coletor de ácido.
Pelo topo da torre de absorção sai uma mistura gasosa
formada principalmente por N2. O gás é aquecido em
um trocador de calor em contra-corrente com os
gases da reação, e a expansão dessa mistura gasosa
comprimida que sai pelo topo dessa torre, recupera
parte da energia gasta nos compressores de ar. Esse
gases são lançados na atmosfera.
EXERCÍCIOS
1. Cite três aplicações para o ácido nítrico
2. Qual o efeito da pressão e temperatura sobre a
síntese do ácido nítrico?
3. Quais as reações que levam à formação do ácido
nítrico?
4. Na síntese do ácido nítrico, o que ocorre na torre
de absorção de óxido nitroso?
5. Faça um fluxograma de bloco simplificado para
esse processo.

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a ÁCIDO NÍTRICO.pdf

Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 ano
Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 anoRevisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 ano
Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 anoRodrigo Sampaio
 
Cálculos estequiométricos - Exercícios.
Cálculos estequiométricos - Exercícios.Cálculos estequiométricos - Exercícios.
Cálculos estequiométricos - Exercícios.Mara Farias
 
Estequiometria conceitos e aplicações
Estequiometria   conceitos e aplicaçõesEstequiometria   conceitos e aplicações
Estequiometria conceitos e aplicaçõesProfª Alda Ernestina
 
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdf
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdfestequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdf
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdfRicardoBrunoFelix
 
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdfFernandaMarcelinoCor
 
Reacoes quimicas e estequiometria
Reacoes quimicas e estequiometriaReacoes quimicas e estequiometria
Reacoes quimicas e estequiometriaEstude Mais
 
Lista de exercícios IV Cálculos Estequiométricos
Lista de exercícios IV Cálculos EstequiométricosLista de exercícios IV Cálculos Estequiométricos
Lista de exercícios IV Cálculos EstequiométricosCarlos Priante
 
Psa 17 cálculos estequimétricos
Psa 17   cálculos estequimétricosPsa 17   cálculos estequimétricos
Psa 17 cálculos estequimétricosFisica-Quimica
 
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)Leonidas3112
 
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7Edgard Packness
 
Lista de exercícios - cálculo estequiométrico
Lista de exercícios - cálculo estequiométricoLista de exercícios - cálculo estequiométrico
Lista de exercícios - cálculo estequiométricosemestraltardetotem
 
www.AulasDeQuímicaApoio.com - Química - Cálculo Estequimétrico (parte 2)
www.AulasDeQuímicaApoio.com  - Química -  Cálculo Estequimétrico (parte 2)www.AulasDeQuímicaApoio.com  - Química -  Cálculo Estequimétrico (parte 2)
www.AulasDeQuímicaApoio.com - Química - Cálculo Estequimétrico (parte 2)Aulas de Química Apoio
 
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3 Q. Geral Eng. Pet. 2007
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3   Q. Geral  Eng. Pet.  2007Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3   Q. Geral  Eng. Pet.  2007
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3 Q. Geral Eng. Pet. 2007Profª Cristiana Passinato
 
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptx
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptxMINI AULA nitretaçao e cementação.pptx
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptxRafaelGeorgegomesdos1
 
Dependência de química 2ª ano do ensino médio
Dependência de química 2ª ano do ensino médioDependência de química 2ª ano do ensino médio
Dependência de química 2ª ano do ensino médioEscola Pública/Particular
 
Aula 7 grupo 5 a eng. ambiental
Aula 7   grupo 5 a eng. ambientalAula 7   grupo 5 a eng. ambiental
Aula 7 grupo 5 a eng. ambientalYuri José
 

Semelhante a ÁCIDO NÍTRICO.pdf (20)

Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 ano
Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 anoRevisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 ano
Revisão rendimento excesso pureza e consecutivas 3 ano
 
Janela da exata
Janela da exataJanela da exata
Janela da exata
 
Cálculos estequiométricos - Exercícios.
Cálculos estequiométricos - Exercícios.Cálculos estequiométricos - Exercícios.
Cálculos estequiométricos - Exercícios.
 
Estequiometria conceitos e aplicações
Estequiometria   conceitos e aplicaçõesEstequiometria   conceitos e aplicações
Estequiometria conceitos e aplicações
 
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdf
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdfestequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdf
estequiometria-conceitoseaplicaes-140415075418-phpapp02.pdf
 
Exercícios balanço térmico
Exercícios balanço térmicoExercícios balanço térmico
Exercícios balanço térmico
 
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf
8 - Reações químicas estudo qualitativo.pdf
 
Reacoes quimicas e estequiometria
Reacoes quimicas e estequiometriaReacoes quimicas e estequiometria
Reacoes quimicas e estequiometria
 
Lista de exercícios IV Cálculos Estequiométricos
Lista de exercícios IV Cálculos EstequiométricosLista de exercícios IV Cálculos Estequiométricos
Lista de exercícios IV Cálculos Estequiométricos
 
Psa 17 cálculos estequimétricos
Psa 17   cálculos estequimétricosPsa 17   cálculos estequimétricos
Psa 17 cálculos estequimétricos
 
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)
Apostila de cursinho estequiometria e gases (2)
 
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7
liquid propellant rocket engine (Motor foguete Liquido) part7
 
Elite resolve ita_2013-quimica
Elite resolve ita_2013-quimicaElite resolve ita_2013-quimica
Elite resolve ita_2013-quimica
 
Lista de exercícios - cálculo estequiométrico
Lista de exercícios - cálculo estequiométricoLista de exercícios - cálculo estequiométrico
Lista de exercícios - cálculo estequiométrico
 
www.AulasDeQuímicaApoio.com - Química - Cálculo Estequimétrico (parte 2)
www.AulasDeQuímicaApoio.com  - Química -  Cálculo Estequimétrico (parte 2)www.AulasDeQuímicaApoio.com  - Química -  Cálculo Estequimétrico (parte 2)
www.AulasDeQuímicaApoio.com - Química - Cálculo Estequimétrico (parte 2)
 
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3 Q. Geral Eng. Pet. 2007
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3   Q. Geral  Eng. Pet.  2007Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3   Q. Geral  Eng. Pet.  2007
Sandrogreco Gabarito Da Lista De ExercíCios 3 Q. Geral Eng. Pet. 2007
 
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptx
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptxMINI AULA nitretaçao e cementação.pptx
MINI AULA nitretaçao e cementação.pptx
 
Dependência de química 2ª ano do ensino médio
Dependência de química 2ª ano do ensino médioDependência de química 2ª ano do ensino médio
Dependência de química 2ª ano do ensino médio
 
Oxi reducao
Oxi reducaoOxi reducao
Oxi reducao
 
Aula 7 grupo 5 a eng. ambiental
Aula 7   grupo 5 a eng. ambientalAula 7   grupo 5 a eng. ambiental
Aula 7 grupo 5 a eng. ambiental
 

ÁCIDO NÍTRICO.pdf

  • 1. ÁCIDO NÍTRICO Usos: Oxidante ácido utilizado na separação da prata e ouro; Decapagem do latão (liga de Cu-Zn); Gravação de metais; Fabricação de nitratos (orgânicos e inorgânicos): nitrato de amônio; Fabricação de nitroderivados: picrato de amônio, TNT, nitrobenzeno, dinamite (nitroglicerina), nitroparafinas.
  • 2. PROCESSO DE OSTWALD: OXIDAÇÃO DO AMONÍACO AO AR: Matérias-primas: amoníaco anidro e ar(O2). Catalisador: tela de platina-ródio . Reações : 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 216,6 kcal (1) 2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) H298ºC = -27,1 kcal (2) 3 NO2 (g) + H2O (l) = 2 HNO3 (aq) + NO (g) H298ºC = -32,2 kcal (3) Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932) Nobel de Química em 1909
  • 3. Reações paralelas que afetam o rendimento da reação (1): NH3 (g) + O2 (g) = 1/2 N2 O (g) + 3/2 H2O (g) H298°C = - 65,9kcal 4 NH3 (g) + 3 O2 (g) = 2 N2 (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 302,7 kcal 4 NH3 (g) + 6 NO (g) = 5 N2 (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 431,9 kcal 2 NO2 (g) = N2O4 H298°C = -13,9 kcal
  • 4. 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 216,6 kcal A reação (1) é uma reação catalítica muito rápida (3.10-4 s a 750°C), que ocorre através da passagem de amoníaco (10%) misturado com ar pré-aquecido, por uma tela muito fina, com várias camadas de platina (10%) e ródio, aquecida a uma temperatura de aproximadamente 920°C e a pressão de 100 psi (7atm). O rendimento é de 94 a 95%. Fonte: http://www.dq.fct.unl.pt/c adeiras/iqf/PDFIQF/aula16 _2005_2006.pdf
  • 5. 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 216,6 kcal Da análise da reação (1) pode-se constatar que o aumento do volume gasoso é muito pequeno, porém observa-se um aumento na velocidade da reação com o aumento da pressão, até valores em que o custo da maior espessura da chapa de aço inoxidável não supere o ganho por produção de ácido nítrico. O aumento da pressão também favorece a obtenção de soluções mais concentradas de ácido nítrico (60 a 70%), quando comparadas àquelas em que se trabalha à pressão atmosférica (50-55%).
  • 6. 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (g) H298°C = - 216,6 kcal (reação-1) 2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) H298ºC = -27,1 kcal (reação–2) Como o tempo de reação é extremamente curto, todo o ar necessário às reações (1) e (2) é misturado ao amoníaco. A reação de oxidação do NO a NO2 é a mais lenta e é favorecida pelo aumento da pressão. Essa reação é realizada em absorvedores de grande porte, com resfriamento para evitar temperaturas muito elevadas que prejudicam a conversão do NO a NO2.
  • 7. 3 NO2 (g) + H2O (l) = 2 HNO3 (aq) + NO (g) H298ºC = -32,2 kcal (reação-3) A reação (3), reação de absorção do dióxido de nitrogênio para a formação do ácido nítrico, controla a velocidade de fabricação do ácido nítrico. A torre de absorção trabalha sob pressão e com resfriamento, usando-se ácidos de diferentes concentrações, em contra-corrente, para a absorção do ácido nítrico. Em uma secção curta, entre a torre de absorção e o coletor de ácido é feita a injeção de ar quente para a reoxidação do NO formado e também a dessorção do óxido nitroso que atribui coloração amarela ao ácido nítrico.
  • 8. NH3 anidro é evaporado contínua e uniformemente num evaporador, usando-se vapor d’água. O ar necessário às reações de oxidação é comprimido até 7,1 atm e passa por trocadores de calor e por um filtro de ar.
  • 9. NH3 é oxidado pelo ar a NO, num conversor a uma pressão de 7 atm, passando através de uma tela de Pt(10%) - Rh à 920ºC. NO e o excesso de ar necessário às oxidações posteriores são resfriados e conduzidos para a base da torre de absorção.
  • 10. Realizam-se sucessivas oxidações e hidratações do NO com resfriamento contínuo à água, numa torre de absorção em aço inoxidável. Ácido nítrico (61-65%) é retirado da torre através de um coletor de ácido.
  • 11. Pelo topo da torre de absorção sai uma mistura gasosa formada principalmente por N2. O gás é aquecido em um trocador de calor em contra-corrente com os gases da reação, e a expansão dessa mistura gasosa comprimida que sai pelo topo dessa torre, recupera parte da energia gasta nos compressores de ar. Esse gases são lançados na atmosfera.
  • 12. EXERCÍCIOS 1. Cite três aplicações para o ácido nítrico 2. Qual o efeito da pressão e temperatura sobre a síntese do ácido nítrico? 3. Quais as reações que levam à formação do ácido nítrico? 4. Na síntese do ácido nítrico, o que ocorre na torre de absorção de óxido nitroso? 5. Faça um fluxograma de bloco simplificado para esse processo.