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オストワルト法の第三式で一酸化窒素NOが発生する理由
【プロ講師解説】このページでは『硝酸の工業的製法「オストワルト法」（触媒・覚え方・仕組み・反応式など）で紹介した第三式「3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO」で一酸化窒素が発生する理由』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
目次
オストワルト法の第三式で一酸化窒素NOが発生する理由
オキソ酸は酸素O原子を含む酸である。（オキソ酸について詳しくはオキソ酸（例・酸化力・一覧・強さ・構造・酸化数など）を参照）
本来、物質（今回はNO2）を水に溶かすと、その物質と同じ酸化数のオキソ酸になろうとする。（できるだけ変化したくないため）
しかし、NO2のNと同じ酸化数（+4）のオキソ酸は存在しない。
したがって、酸化数が「+5」と「+3」（平均して+4）のオキソ酸が等量生成する。
\[
2NO_{2} + H_{2}O → HNO_{3} + HNO_{2}・・・①
\]
2NO_{2} + H_{2}O → HNO_{3} + HNO_{2}・・・①
\]
このとき、亜硝酸HNO2は少し温度を上げるだけですぐに分解する。（不安定だから）
\[
3HNO_{2} → HNO_{3} + 2NO + H_{2}O・・・②
\]
3HNO_{2} → HNO_{3} + 2NO + H_{2}O・・・②
\]
②式を（係数は調節して）①式に代入すると、オストワルト法の第三式が得られる。
\[
3NO_{2} + H_{2}O → 2HNO_{3} + NO
\]
3NO_{2} + H_{2}O → 2HNO_{3} + NO
\]
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