Haber-Bosch-Verfahren / Die Ammoniaksynthese
Chemie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=qXp_Ut4awu0

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 von heute zwar haben wir die haberbosch ammoniak synthese schon öfters mal kurz erwähnt aber weil die so wichtig ist und
0:07 weil es euch auch interessiert machen wir jetzt doch ein eigenes video draus also die haberbosch ammoniak synthese
0:19 wurde von fritz haber und carl bosch entwickelt das sind die beiden player hier für ihre synthese bekamen sie auch
0:26 beide den chemie-nobelpreis also war schon eine beachtliche leistung aber was passiert dabei genau und welche
0:33 bedingungen müssen herrschen vom prinzip reagieren stickstoff moleküle mit drei mal so vielen
0:39 wasserstoff molekülen zu zwei ammoniak molekülen klingt jetzt echte sie aber ist es nicht wenn ihr zum beispiel
0:45 wasserstoff erstellt und denen stickstoff einleitet entsteht dadurch kein ammoniak zumindest nicht bei
0:51 normalen bedingungen irgendwas müssen die also verändert haben und da schauen wir zunächst auf einen katalysator also
0:59 einen stoff der die reaktion beschleunigt ohne selbst verbrauch zu werden und hierfür wird im haber bosch
1:06 verfahren eisen 23 oxid also fe3 fe4 ein gemisch aus eisen zwei oxid fmo und eisen 3 oxid fe2o3 eingesetzt das nennt
1:17 man auch magnetit um aktiv zu werden wird es später durch den wasserstoff an der oberfläche zu verriet der standard
1:25 modifikation von reinem eisen reduziert das verriet dienst dann als eigentlicher katalysator der reaktion
1:31 diese reduktion hat aber direkt nichts mit der ammoniak entstehung selber zu tun
1:37 sie läuft nur parallel ab und bereitet sozusagen den katalysator vor per definition ändert sich ja ein
1:43 katalysator durch die katalyse nicht und das gute bei dem katalysator ist er wird wirksam
1:49 je höher die temperatur ist also wäre es super die temperatur hoch zu drehen dann laufen die reaktionen schneller ab
1:56 hier kommen wir aber zu einem problem und der zweiten bedingung die reaktion ist insgesamt extern also es wird
2:04 energie frei und da wir hier eine gleichgewicht reaktion haben gilt wenn die temperatur
2:10 größer wird läuft die reaktion bevorzugt ab die die wärme verbraucht das wäre aber dann die rück reaktion
2:17 also je wärmer es wird desto mehr verlagert sich das gleichgewicht nach links auf die seite der elemente wir
2:24 stehen dadurch vor einem dilemma zu niedrige temperatur dann liegt das gleichgewicht zwar gut aber die reaktion
2:30 uns langsam zu hohe temperatur hier läuft die reaktionsschnell ab aber das gleichgewicht ich durfte deshalb fand
2:37 man mit etwa 500 grad celsius eine temperatur bei der am meisten ammoniak entsteht nach temperatur und katalysator
2:45 hatte man aber noch eine einflussmöglichkeit auf die reaktion nämlich den druck der wurde natürlich
2:51 auch angepasst warum hilft das naja wenn der ausgeglichenen reaktions gleichung haben wir vier mal gas teilchen auf der
2:59 seite der ausgangsstoffe auf der anderen nur zwei wenn der druck jetzt steigt verschiebt sich das gleichgewicht so
3:06 dass es dem äußeren zwang ausweicht das heißt hier konkret ist verschiebt sich auf die seite des geringeren volumens
3:12 also zum ammoniak deshalb wird eindruck von etwa 300 bar angelegt wie kann man sich jetzt die reaktion gut vorstellen
3:21 der stickstoff der aus der luft gewonnen wird und der wasserstoff der meister aus erdgas gewonnen wird gelangen zum
3:28 katalysator hier werden beide an der oberfläche absorbiert also an gelagert anschließend
3:35 werden die bindungen zwischen den molekülen gespalten denn die anlagerung schwächt die elementaren molekül
3:40 bindungen nun können die stickstoff moleküle nach und nach mit absorbierenden wasserstoff
3:46 molekülen reagieren bis ammoniak entstanden es anschließend löst sich der ammoniak von der oberfläche man sagt
3:52 auch er desertiert und man bekommt den ammoniak in der gasphase das funktioniert nur bis sich ein
3:59 gleichgewicht von etwa 18 prozent eingestellt hat jetzt muss man nur noch das gasgemisch aus stickstoff
4:05 wasserstoff und am york trennen das gelingt durch abkühlen da ammoniak schon bei minus 33 grad celsius flüssig wird
4:13 übrigen gase also stickstoff und wasserstoff werden wieder in den reaktions behälter geleitet und können
4:18 hier reagieren deshalb wird das verfahren auch als kreislauf bezeichnet soviel zum prozess
4:25 selbst aber warum ist diese ammoniak herstellung so toll sogar so gut dass sie einen nobelpreis verdient
4:32 das liegt daran dass aus dem ammoniak stickstoffhaltige düngemittel hergestellt werden
4:37 klingt im ersten moment wenig spannend aber ohne den dünger der aus diesem werk entsteht könnte die weltbevölkerung
4:43 nicht ernährt werden also eine lebenswichtige erfindung weitere wichtige chemische entdeckungen könnt
4:50 ihr hier in unseren top 15 schaut sie euch an hat euch das video gefallen dann lassen like oder kommentar
4:56 und schaut unbedingt auch die anderen kanäle von dessen begleiter eure gratis nachhilfe im netz ansonsten haut rein
5:02 und macht's gut bis dann und ciao