Pionieri del pensiero – ieri e oggi: la sintesi dell’ammoniaca

Nota informativa

H Come funziona la sintesi dell’ammoniaca.

Gli elementi reattivi nel processo di Haber-Bosch sono l’idrogeno e l’azoto, entrambi gas biatomici. Per poterli trasformare in ammoniaca, occorre scindere sia il solido triplo legame della molecola di azoto, sia il legame singolo della molecola di idrogeno. Ciò richiede una grande quantità di energia, oppure un catalizzatore come il ferro, che riduce la quantità dell’energia di attivazione. Ma che succede sulla superficie del ferro? Il Professor Gerhard Ertl ha scoperto che è la scissione dell’azoto il passo decisivo. La molecola di azoto (N2) interagisce in modo così forte con gli elettroni della superficie metallica del catalizzatore che il legame tra i due atomi della molecola di azoto viene indebolito e alla fine si spezza. Ciò lascia entrambi gli atomi di azoto con tre elettroni liberi, consentendo a ogni atomo di legarsi con tre atomi di idrogeno. Alla fine della catena di reazione, questa combinazione forma come prodotto finale l’ammoniaca. Le reazioni chimiche sulle superfici catalitiche come questa svolgono un ruolo importante in molte applicazioni industriali, dai fertilizzanti minerali alla depurazione dei gas di scarico.