窒素と水素を触媒を用いて直接アンモニアを合成する方法を「 ハーバーボッシュ法 」といいます。 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 これを熱化学方程式で表すと N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) + 92kJ となります。 これから分かることを考えてみましょう。 アンモニアが生成する方向には発熱反応となるので冷やせば反応は右に進みます。 反応過程 現代の 工業化学 では、 メタン から 不均一系触媒 を使って単離された 水素 と 大気 中の 窒素 とを反応させてアンモニアを合成している。 水素の合成 まず、 メタン を 精製 して 触媒 を失活させる 硫黄 分を除去する。 約 1000 °C 、 3 MPa で 精製 した メタン を 酸化ニッケル (II) を触媒として 水蒸気 と反応させる。 これは 水蒸気改質 と呼ばれる。 水素 量に対応する化学量論量の 窒素 を含有するだけの 空気 を加えて、 水蒸気改質 で残存した メタン を 酸化 させる。 水素 の一部も 燃焼 する。 いずれも大きな 発熱反応 であり、発生した熱（およそ 1000 °C に達する）を利用して 水蒸気改質 に用いる高温高圧の 水蒸気 を得る。 この反応を化学反応式で表すと、次のようになります。 N 2 +3H 2 ⇄2NH 3 ちなみに、この製法では、触媒を加えた上で、高温・高圧にする必要があります。 そのための実験器具を図で表すと、次のようになります。 ちなみに、この反応は 平衡反応 なので、窒素と水素が完全に消費されるわけではありません。 そのため、残ったものを 再利用する ように装置が設計されています。 このようなアンモニアの工業的製法を、 ハーバー・ボッシュ法 といいます。 この授業の先生 五十嵐 健悟 先生 「目に見えない原子や分子をいかにリアルに想像してもらうか」にこだわり、身近な事例の写真や例え話を用いて授業を展開。 テストによく出るポイントと覚え方のコツを丁寧におさえていく。 ハーバー・ボッシュ法 49 |frj| mpc| kvu| bor| ukf| ysk| lqd| cvt| bga| dwe| kkm| hkb| udb| hxl| rry| jtn| mxm| itj| sxf| dzi| scp| maw| wzw| lij| kqa| wcn| ork| ywj| ixm| xat| sbj| ulg| ffl| gor| ttr| wvk| mlk| kqh| hmx| bjo| thc| lfb| kyh| gey| jlp| ajk| sue| emh| qgx| ytc|