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Chapitre ii cmi 2021 USTHB FGMGP Chimie minérale industrielle Chapitre II Synthèse de l ? ammoniac NH I Introduction La structure de la molécule d ? ammoniac NH est celle d ? une pyramide trigonale l'azote occupant le centre avec des distances interatomiq

USTHB FGMGP Chimie minérale industrielle Chapitre II Synthèse de l ? ammoniac NH I Introduction La structure de la molécule d ? ammoniac NH est celle d ? une pyramide trigonale l'azote occupant le centre avec des distances interatomiques N-H de A H-H de A et des angles de liaison de La molécule NH est un dipôle avec un moment dipolaire ? D les liaisons ne sont pas purement covalentes mais un peu ionique Sa masse molaire est de g mol Molécule d'ammoniac I Propriétés physicochimiques Dans les conditions normales l ? ammoniac est un gaz incolore toxique léger et dangereux il est in ammable à T C son odeur très désagréable et piquante sa densité par rapport à l ? air est de très soluble dans l ? eau La solution aqueuse est appelée ammoniaque NH H O NH OH L ? ammoniac est une base de Lewis car il possède un doublet libre sur l ? azote I Propriétés thermiques Température de fusion - C - Température d'ébullition - C mmHg - Chaleur de vaporisation kJ mol à - C - NH est thermiquement instable il est facilement craqué par élévation de température I Application L ? ammoniac est principalement utilisé dans - La production d ? engrais azotés l ? urée le nitrate le sulfate et les phosphates d'ammonium - La fabrication d ? acide nitrique - les installations frigori ?ques comme uide frigorigène dans l ? industrie du froid - La fabrication de plastique d ? explosif et de textile II Principe de la synthèse Le principe de la synthèse repose sur la réaction directe de l'hydrogène et de l'azote suivant la réaction équilibrée CUSTHB FGMGP Chimie minérale industrielle Pour produire une quantité signi ?cative d'ammoniac selon l'équation chimique à l ? équilibre il faut déplacer son équilibre vers la droite Pour y parvenir il faut imposer une pression élevée maintenir une température faible environ C puisque la réaction est exothermique et utiliser un catalyseur II Conditions optimales de la synthèse Les principales conditions théoriques optimales favorisant cet équilibre sont Une pression élevée - Une température aussi basse que possible - Un catalyseur actif à base de fer - Un rapport st ?chiométrique H N égal à II Catalyseurs La nature des catalyseurs les plus convenables pour obtenir une réaction rapide à basse température a été l'objet de plusieurs études et travaux Les catalyseurs outre leur e ?cacité doivent remplir des conditions particulières utilisées dans l'industrie Tenue prolongée à la température - Maintien de l'activité pour une période prolongée - Bonne résistance mécanique III Procédés industriels de synthèse de l'ammoniac Les procédés industriels de synthèse de l'ammoniac se divisent en - Procédés à basse pression P à atm - Procédés à moyenne pression P à atm - Procédés à haute pression P à atm Le procédé le plus répandu est le steam reforming du gaz naturel c ? est le procédé utilisé à ARZEW III Fabrication des gaz de synthèse III Matières ? ? ? premières