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ハーバーボッシュ法とオストワルト法について。浪人生のアウトプット勉強シリーズ　その18

サァモン＠昨日の学び

こんにちは、大学浪人生のサァモンです。よろしくお願いします。

勉強した内容はアウトプットすることで頭に残る、と本で読みました。
なのでこうしてブログに日々勉強した内容をアウトプットしています。

さて、先日私はこういうツイートをしました。

ハーバーボッシュ法とオストワルト法は一連の流れで覚えることが出来る……と、昨日発見した。

高校化学を勉強している皆さんは、この２つの製法の中身を説明できますか？

それぞれ別々に覚えていませんか？　もしくは、忘れてしまっていませんか？

今回私が紹介する記事では、この２つの製法を一連の流れで説明します。

このnoteで分かること
　・ハーバーボッシュ法とオストワルト法について分かる！
　・オストワルト法に出てくる一酸化窒素や二酸化窒素について分かる！
　・それぞれの製法の過程がスッキリと理解できる！

もしハーバーボッシュ法とオストワルト法について自信がなければ、ぜひ見ていってください。

オストワルト法における主要な登場物質

ハーバーボッシュ法に登場する物質でややこしいのは四酸化三鉄だけです。

ですがオストワルト法には３つあります。

なので、まずはオストワルト法で登場する主要な物質を見ていきましょう。

以下のツイートをご覧下さい。

オストワルト法の主要な登場物質3つ。
1、一酸化窒素……無色の気体で水に難溶。空気中で酸化する。
2、二酸化窒素……赤褐色の気体で有毒。刺激臭を持つ。水に溶けて硝酸を生成。
3、硝酸……強い酸化力を持ち、銅、銀と反応する。また、濃硝酸は亜鉛、鉄、ニッケルと不動態を作る

順番に説明していきます。

一酸化窒素

まずはNOで表される一酸化窒素です。

この物質は無色で水に溶けにくい性質があります。

ですが空気中で酸化され、二酸化窒素に変化します。

二酸化窒素

次にNO2で表される二酸化窒素です。

この物質は一酸化窒素と違い、赤褐色の気体です。

また刺激臭を持ち、有毒でもあります。

そして水に溶けて硝酸を生成する物質です。

硝酸

最後にメインとなる硝酸です。

上記のツイートにもある通り、硝酸は強い酸化力を持ち、銅や銀と反応します。

また、熱濃硝酸は亜鉛、鉄、ニッケルと不動態を作ります。

アンモニアの製法

では、次にアンモニアの製法から見ていきましょう。

アンモニアの製法……ハーバーボッシュ法。
窒素と水素を四酸化三鉄を触媒にして反応させる。

上記のツイートにもある通り、アンモニアの製法はハーバーボッシュ法といいます。

ややこしいのは四酸化三鉄が触媒として登場するくらいで、化学式は単純です。

硝酸の製法

ハーバーボッシュ法は単純でしたが、硝酸の製法はややこしいです。

というのも、三段階の作業に分かれているからです。

そこで簡単に纏めましたので、以下のツイートをご覧下さい。

硝酸の製法……オストワルト法
1、アンモニアと酸素を反応させて一酸化窒素を生成。
2、一酸化窒素を空気中で酸化させて二酸化窒素を生成。
3、二酸化窒素を水と反応させて硝酸を生成。

硝酸の製法はオストワルト法といいます。

そしてその作業工程が上記のツイートで纏めたとおりです。

文字が多くてややこしいですが、一酸化窒素、二酸化窒素の性質を理解していれば、以下のように簡単に覚えることができます。

１，アンモニアから一酸化窒素生成
２，空気中で一酸化窒素から二酸化窒素に変化
３，二酸化窒素と水で硝酸生成

こんな感じです。

先程紹介したとおり、一酸化窒素は空気中で参加し、二酸化窒素に。

二酸化窒素は水と反応し、硝酸になりましたね？

ですからそれを頭に入れておけば、すんなり覚えることができます。

またオストワルト法ではアンモニアが必要ですから、ハーバーボッシュ法も一緒に纏めて覚えてしまいましょう。

最後に

以上がハーバーボッシュ法とオストワルト法の全てになります。

いかがでしたでしょうか？

もし分かりにくいところや、おかしな点があればコメントで教えていただけると幸いです。

また、所々ツイート引用していたとおり、私はTwitterもやっています。

よろしければフォローしてください。

それでは今回はこのあたりで終わろうと思います。

最後まで読んでいただきありがとうございました。

またどこかでお会いしましょう。

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