हैबर विधि द्वारा अमोनिया का निर्माण कैसे किया जाता है? नामांकित चित्र सहित वर्णन कीजिए। इसकी `Cl_(2)` के साथ क्रिया भी लिखिए।

Explanation

हैबर विधि का सिद्धान्त-यदि शुद्ध नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के 1: 3 अनुपात के मिश्रण को गर्म किया जाए तो अमोनिया बनती है।
`N_2 + 3H_ 2 iff underset("अमोनिया ")(2NH_3) uarr ` + 23,400 कैलोरी
यह एक ऊष्माक्षेपी उत्क्रमणीय अभिक्रिया है और क्रिया के पश्चात् आयतन में कमी होती है, इसलिए ला-शातेलिए के नियमानुसार, कम ताप और अधिक दाब पर अमोनिया अधिक उत्पन्न होगी। कम ताप पर अभिक्रिया का वेग बढ़ाने के लिए एक उत्प्रेरक प्रयोग किया जाता है। इस अभिक्रिया का उत्प्रेरक की उपस्थिति में अनुकूलतम कम ताप `450-500^@C` तथा उच्च दाब 200 वायुमण्डल है क्योंकि अभिक्रिया उत्क्रमणीय है, इसलिए अमोनिया को लगातार क्रिया क्षेत्र से हटाने पर अमोनिया गैस अधिक बनेगी। इस अभिक्रिया में लोहे का बारीक चूर्ण (उत्प्रेरक) तथा मॉलिब्डेनम (उत्प्रेरक वर्धक) की सूक्ष्म मात्रा प्रयुक्त होती है। इसमें गैसीय मिश्रण शुद्ध होना चाहिए, जिससे उत्प्रेरक विषाक्त न हो।
विधि-शुद्ध `N_2` तथा `H_2` को 1 : 3 के अनुपात में मिलाकर 200 वायुमण्डल दाब पर तप्त लोहे के बारीक चूर्ण (उत्प्रेरक) को, जिसमें मॉलिब्डेनम (उत्प्रेरक वर्धक) मिला होता है, `500^@C` ताप पर गर्म करते हैं। इस विधि में 10-15% अमोनिया बनती है, जिसे संघनित्र में प्रवाहित करके द्रवित कर लेते हैं। शेष गैसों को फिर से उत्प्रेरक कक्ष में प्रवाहित करते हैं जिससे `N_2` व `H_2` के संयोजन द्वारा `NH_3` का लगातार उत्पादन होता रहता है

उपयोग–(1) कृत्रिम रेशम बनाने में, (2) बर्फ बनाने तथा कोल्ड स्टोरेज में प्रशीतक के रूप में क्योंकि इसके वाष्पन की गुप्त ऊष्मा 327 कैलोरी `"ग्राम"^(-1)` (उच्च) होती है।