オストワルト法の反応式の覚え方を語呂解説！

こんにちは。

今日は無機化学で覚えておくべき工業的製法の１つオストワルト法を解説していきます。

オストワルト法と言うのは、硝酸を工業的に生成する反応ですが、反応式が沢山出てきます。

これを無理矢理覚えるのは過酷です。そして不可能です。反応式は自分で作り出せるようにするか、『語呂で覚える』ことをスイショウします。

なので、ここではなるべく自分で作る方法か語呂をお教えしようと思います！

オストワルト法の全ての過程をまとめた化学反応式は以下のようになります。

NH₃+2O₂→HNO₃+H₂O

アンモニアから硝酸を作る凄まじい反応だということがわかるでしょう。だけど、アンモニアから硝酸を作るのは一筋縄ではありません。

実は、このオストワルト法触媒の白金が非常に大事なんです。

触媒が無いと4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂Oの反応が起こり、窒素が出来てしまいます。この過程の式全てを理解する必要があるのですが、それがまた難しいです。

みんな暗記してしまいがちなこのオストワルト法の化学反応式を全て理解できるようにご紹介していきますね。

オストワルト法とは？

オストワルト法とは、アンモニア酸化法と言う別名があるように『アンモニアを酸化する』んだなと覚えてくれれば大丈夫です。

オストワルト法は徐々にアンモニアを酸化して、さらに酸化して水を加えて硝酸にしているだけで、

このような単純な３段階の反応が起っているだけなのです。そして各段階の反応式を見ていきます！

オストワルト法の流れ

①アンモニアNH₃を800℃で燃焼しNOとする（Pt触媒)
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O
という反応が起ります。

ちなみに白金触媒が無いと、
4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂Oという反応が起こり、窒素になってしまいます。

この反応式が書けない人が多いです。アンモニアを酸化して一酸化窒素にすると言うことがわかっていれば、なんとか未定係数法等を用いて、書けますが、

今日はその方法ではなく、『語呂』で覚えていきたいと思います。

この語呂は、物質と係数を分けて考えます。
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O
ですよね。
これを物質と係数に分けるとこのようになります。

NH₃,O₂,NO,H₂Oで係数が4546 です。

これを語呂で

このように覚えます！

②NOは空気中の酸素に触れると自動でNO₂になる。
2NO＋O₂→2NO₂
これは中学生でも作れる酸化反応です。語呂無しでも作れると思います。

③NO₂を温水に溶かすとHNO₃となる。
3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO
NO2が水に溶けて、硝酸が出来、そして、NOが出来ると言う反応。

これは確かになかなかわかりにくいところですよね。

酸化物と水の反応のなかでもかなり特殊でキツいです。
なので、ここは、例のごとく語呂で覚えていきましょう。

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO
の覚え方は、

です。美濃とは愛知県の地名です。津は三重県の県庁所在地です。

硝酸HNO₃を日野さんと言い換えるのがポイントです。

ちなみにこの段階でできたNOは①の行程で再び再利用されます！

各段階をまとめた化学反応式

①4NH₃+5O2→4NO+6H₂O
②2NO+O₂→2NO₂
③3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO

このように各段階の反応式があります。このときの方針として、最終的に硝酸が出来てほしくて、

NO₂やNOは中間生成物にすぎないという点です。なのでNO₂とNOを削除すると言う方向で反応式を書いていきます！

まずは２式にしかでてきていないNO₂を消します。すると②×３＋③×２でNO2の係数が両方とも6になることがわかります。

すると、②、③を合わせた反応式は、

4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃

となります。

この後これと①を合わせた反応式をかいていきます。
4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O
4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃

となります。後は足すだけなのがわかりますね！NOを消せば良いのです。

4NH₃+8O₂→4HNO₃+4H₂O

これを4でわればオストワルト法のまとめの式となります。

NH₃+2O₂→HNO₃+H₂O

オストワルト法を覚えるための語呂

よくある受験生の悩みとして、

「あれ、アンモニアを酸化するから、、アンモニアソーダ法か！！！！」とかなりがちですよね。

本当によくわかります！オストワルト法が何を作るものだったのか？触媒とか聞かれだしたらもうどれがどれだか、、、

そこで、オストワルト法という名前を聞いてすぐに『硝酸だな』とわかる語呂があります。

それがこれです。

お酢と割ると小３ハッキング活動

です。

お酢と割ると＝オストワルト

小３＝硝酸

ハッキング＝白金

活動＝「硝酸の性質」という意味と「褐銅」で銅を溶かして赤褐色のNO₂を発生させる活動をすると言う意味です。

この語呂を口ずさみまくってください。この語呂さえ覚えれば、いつの間にかオストワルトと言う言葉だけで、

硝酸発生だし、白金触媒である事がわかります。

いかがでしょうか？オストワルト法は語呂を何度も繰り返して唱える事が大事です。

一応作れなくも無いですが、未定係数法が必要だったり、数合わせが面倒だったりします。

語呂を唱えましょう！