O bicarbonato de sódio é um produto químico de grande importância. Ele possui diversas aplicações, sendo largamente utilizado como antiácido, para neutralizar a acidez estomacal, e como fermento químico, na produção de pães, bolos etc. Nos EUA, a produção industrial do bicarbonato de sódio utiliza o método de extração do mineral Trona. Já no Brasil e vários países da Europa, o bicarbonato de sódio é produzido industrialmente pelo Processo Solvay, um dos poucos processos industriais não catalíticos. Esse processo consiste em duas etapas. Na primeira, a salmoura é saturada com amônia. Na segunda, injeta-se gás carbônico na salmoura saturada, o que provoca a precipitação do bicarbonato de sódio. As duas etapas podem ser descritas pelas duas equações a seguir: Sobre essas etapas, responda: a) Por que se adiciona amônia na primeira etapa do processo? b) Utilizando as informações fornecidas e os conceitos do Princípio de Le Châtelier, que condições experimentais de temperatura e pressão favorecerão maior eficiência do processo nas duas etapas?
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Soluções para a tarefa
a) Para que haja a formação do íon hidróxido (reagente).
A adição de amônia até a saturação forma os íons OH- e NH4+. O íon hidróxido atuará como reagente na segunda reação do processo, logo a formação de OH- é essencial para que a etapa da injeção de gás carbônico forme precipitado de bicarbonato de sódio.
b) Aumento de pressão e diminuição de temperatura.
Na primeira etapa, como temos a amônia na fase gasosa, assim como na segunda etapa o dióxido de carbono gasoso é aplicado na mistura, o aumento de pressão irá favorecer a eficiência, tanto de formação de OH- na primeira etapa quanto de bicarbonato de sódio na segunda.
Além disso, por terem entalpia negativa, as duas etapas são exotérmicas, indicando a liberação de calor em sua ocorrência, logo a diminuição da temperatura seria indicada para ambas.
Espero ter ajudado!