【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」の仕組みや反応式』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。


スポンサーリンク

オストワルト法の流れ・仕組み

STEP1 アンモニアを空気酸化する
→ 一酸化窒素NOが生成
STEP2 NOを酸化する
→ 二酸化窒素NO2が生成
STEP3 NO2を酸化する
→ 硝酸HNO3が生成
Point!

STEP1

アンモニアを空気酸化する

まずは、アンモニアNH3を酸化する。

\[
4NH_{3} + 5O_{2} \overset{Pt}{→} 4NO + 6H_{2}O
\]

触媒として白金Ptを用いる。ここで生成した一酸化窒素NOはSTEP2で用いる。

STEP2

一酸化窒素を酸化する

次に、一酸化窒素を酸化する。

\[
2NO + O_{2} → 2NO_{2}
\]

ここで生成した二酸化窒素NO2はSTEP3で用いる。

STEP3

二酸化窒素を酸化する

最後に、二酸化窒素NO2を酸化する。

\[
3NO_{2} + H_{2}O → 2HNO_{3} + NO
\]

この反応式の係数決定は非常に面倒なので、係数を含めて式を丸ごと覚えてしまおう。

ちなみに、ここで発生するNOはSTEP2で再び利用される。

全体の反応式

オストワルト法全体の反応式は次の通り。

\[
NH_{3}+2O_{2}→HNO_{3}+H_{2}O
\]

この反応式は、上記STEP1〜3の反応式を足し合わせることによって作られる。

関連:無機のドリルが、できました。

無機化学の問題演習を行うための"ドリル"ができました。解答・解説編には大学入試頻出事項が網羅的にまとまっています。詳細は【公式】無機化学ドリルにて!


著者プロフィール

・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター

数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆

著者紹介詳細