5. オストワルト

オストワルト登場

オストワルト
（1853年 - 1932年）

カール・ボッシュ登場

(Carl Bosch、1874年 - 1940年)

ネルンスト登場

空中チッ素固定の概要

N₂　　+　　3H₂　　→　　2NH₃

チッ素 + 水素 → アンモニア (チッ素肥料の原料)

うまくいかない理由

なぜなら、

このアンモニア合成反応は、

アンモニアができる右方向に

反応が進むこともあれば、

チッ素 + 水素 → アンモニア

できたアンモニアが

元のチッ素と水素に戻ってしまう

左方向に反応が進むことも

あるからである。

チッ素 + 水素 ← アンモニア

可逆反応とは

このような

両方向に進むの反応のことを
可逆反応という。

(かぎゃくはんのう)

平衡とは

可逆反応は

一定条件下では釣り合いを保ち、
反応が止まったように見える。

このことを平衡(へいこう)という。

高圧にすると

空中チッ素固定の概要
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N₂　　　+　　　3H₂　　　→　　　2NH₃

チッ素 + 水素 → アンモニア (チッ素肥料の原料)

上記のアンモニア合成反応式は

1モルの窒素(0℃,1気圧で22.4L)　と
3モルの水素(0℃,1気圧で67.2L)

合計で89.6Lの混合ガスが

100％反応したとすれば、

2モルのアンモニア(0℃、1気圧で44.8L)が
できることを表している。

つまり、アンモニア合成反応では、
89.6Lの原料ガスが

44.8Lのアンモニアガスになるわけだから、

合成反応が進むにつれて
系全体の体積は小さくなっていく。

N₂　　+　　3H₂　　→　　2NH₃

チッ素 + 水素 → アンモニア (チッ素肥料の原料)

平衡は右

こうした化学反応系に圧力をかけると、

平衡は右方向、

つまりアンモニアができる方向に

反応は進んでいく。