オストワルト法

概要

アンモニアを、白金を触媒として高温中で空気中の酸素と反応させ、できた一酸化窒素を空気中で酸化させ二酸化窒素としたのち、温水と反応させることで硝酸（）が得られる。

この硝酸の工業的製法をオストワルト法という。

全体をまとめた反応式は以下の通り。

詳細

では、オストワルト法の反応の流れと反応式をしっかり押さえよう。上の概要にもある通り、次の ステップで進んでいく。

① アンモニアを、白金を触媒として高温中で空気中の酸素と反応させ、一酸化窒素ができる。

※ この係数はよく問われるので、反応物と生成物を押さえて、いつでも係数比較で作れるようにしておこう。

※ 空気が不足したり、触媒を使用しなかったりすると、下の副反応が起こってしまい効率が落ちてしまう。

② 一酸化窒素を空気中で酸化させ二酸化窒素ができる。

③ 二酸化窒素を温水と反応させることで硝酸が得られる。

以上①〜③の反応式をまとめると、

を得る。

※ このオストワルト法の反応式は頻出なので、作り方も結論も押さえておこう。作り方としては、途中で生成される や を消去するために、 と式変形すると出てくる。実際に一度自分で計算しておこう。

補足

ややこしいので、他の工業的製法の名称もまとめて押さえておこう。

• ハーバー・ボッシュ法：アンモニアの工業的製法
• オストワルト法：硝酸の工業的製法
• 接触法：硫酸の工業的製法
• ソルベー法（アンモニアソーダ法）：炭酸ナトリウムの工業的製法

また、触媒についてもおまけでまとめておく。代表的な触媒は覚えておくしかない。

• 白金（）：今回のオストワルト法での、アンモニア（）→ 一酸化窒素（）の反応の触媒
• 四酸化三鉄（）：ハーバー・ボッシュ法での、窒素と水素 → アンモニア（）の反応の触媒
• 酸化バナジウム（）（）：接触法での、二酸化硫黄（）→ 三酸化硫黄（）の反応の触媒
• 酸化マンガン（）（）：酸素の製法での、過酸化水素（）→ 酸素（）の反応の触媒