オストワルト法の反応式の覚え方を語呂解説!

どうも、受験化学コーチわたなべ。

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。

アンモニア酸化法オストワルト法

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。

オストワルト法 反応式 まとめたやつ 覚え方
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

あん さん の みす やで しごとしろ

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、

美濃・津の水は2個とも日野さんの

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
オストワルト法 硝酸

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!

 

合わせて読みたい

本サイトでは、オストワルト法以外にもさまざまな工業的製法を記事でまとめています。工業的製法の暗記で困っている人はぜひこちらの記事も参考にしてみてください。

無機の工業的製法まとめ!暗記激減でめっちゃ勉強楽になる!

5 件のコメント

  • りんごほっぺ より:

    KINJITO出身なのになんでだか思い出せないので教えてください…
    なんで、白金触媒がないと窒素になってしまうんでしょうか
    触媒としての白金の役割ってなんでしたっけ…

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      白金触媒はラジカルをとどめておく事が得意です!

  • 野球人 より:

    どうして二酸化窒素と水で硝酸と一酸化窒素ができるんですか?あと、冷たい水と反応させたらどうなりますか?

  • かず より:

    ありがとうございます!!!

  • 山上 より:

    最後の反応式を書き間違えて、2NO2+2H2O→2HNO3+H2 となってしまいました。この反応が起こらないのはなぜでしょうか?

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    浪人の夏休みまで死ぬほど勉強したにも関わらず偏差値50を割ることも。そんな状態から効率よく化学を学び化学の偏差値を68まで爆発的に伸ばした。その経験を塾講師としてリアル塾で発揮するも、携われる生徒の数に限界を感じ化学受験テクニック塾を開講。 自己紹介の続きを読む。