アンモニアが酸化する化学反応式は？白金解媒Pt

アンモニアと酸素が反応して（酸化して）一酸化窒素と水ができる化学反応式は？

「アンモニアを白金解媒Ptを用いて酸化すると一酸化窒素と水が生成する。」という問題も化学反応式の答えは？

アンモニアが酸化する化学反応式は？白金解媒Pt

アンモニアと酸素が反応して（酸化して）一酸化窒素と水ができる化学反応式はとりあえず係数を無視して反応式を書くと

NH3 + O2 → NO + H2Oです。

ここでアンモニアの係数を1とします。

すると左辺には窒素が1つなので右辺にも窒素が1つ。

すなわちNOの係数も1と決まります。

また左辺の水素が3つとなるので右辺の水素も3つ。

よって水の係数は1.5となります。

このとき右辺には酸素が1+1.5=2.5個あるので、左辺にも2.5個

よってO2の係数は1.25となります。

よって反応式としては、

1NH3 + 1.25O2 → 1NO + 1.5H2O

化学反応式では係数は全て整数にしなければいけない決まりがあるので、両辺を4倍して

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

アンモニアと酸素を白金触媒で反応させて一酸化窒素が生成するときに二酸化窒素が生成されない理由は発生したNOはすぐに酸素と反応して、NO2になるからです。なので、NOで止めてしまう方が難しいもものがあります。

空気中の窒素も電気スパークの中では酸素と反応してNOになります。これはすぐにNO2に変わります。NO2は無色ですが2つくっついてN2O4になると色がついて見えます。空気中で放電の起こる電圧の目安は電極の間隔が1㎝でほぼ1万ボルトです。電気火花の中がかなりの高温状態に対応しているというのが分かります。ガソリンエンジンの内部ででは電気火花を使ってガソリンに着火しています。ヂーゼルエンジンは圧縮だけで着火しています。電気火花は使っていません。ガソリンエンジンの方が窒素酸化物の発生が多いと言われている理由になります。白金触媒を使っての反応では電気火花を使うときほどの高温は必要ありません。でも常温よりはかなり高い温度で装置が運転されています。ハーバー法についての説明を工業化学の本で調べると反応温度は700～800℃であると書いてありました。

雷の稲妻の中でこの反応が起こったものが天然肥料の源になります。 自然界での窒素の循環の出発点です。「稲妻」とか「稲光」のように「稲」という字が入っているのは雷が豊作と結びついてイメージされているからです。