無機化学 工業的製法 酸化還元反応

ハーバー・ボッシュ法

窒素と水素の混合物を加熱したFe₃O₄に通す

(O)H₂ → 2H⁺ + 2e⁻

(H)N₂ → NH₃

(全体) N₂ + 3H₂ → 2NH₃

オストワルト法

過程

1. Pt 触媒下で NH₃ を酸化

(O) NH₃ → NO

(H) O₂ → H₂O

(全体) 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

2. 温度を下げると NO が 酸化される

(O) NO → NO₂

(H) O₂ → H₂O

(全体) 2NO + O₂ → 2NO₂

3. NO₂ を温水に溶かす

(O) NO₂ → HNO₃

(H) NO₂ → NO

(全体) 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

全体

(O) NH₃ → HNO₃

(H) O₂ → H₂O

(全体) NH₃ + 2O₂ → HNO₃ + H₂O

接触法

過程

1. V₂O₅ 触媒下で SO₂ を酸化

(O) SO₂ → SO₃

(H) O₂ → H₂O

(全体) 2SO₂ + O₂ → 2SO₃

2. 濃硫酸に吸収させ、その中の水と反応させる

(全体) SO₃ + H₂O → H₂SO₄

全体

(全体) 2SO₂ + O₂ + 2H₂O → 2H₂SO₄