化学

工業的製法4|アンモニアソーダ法(ソルベー法)

この記事では,工業的製法である「アンモニアソーダ法(ソルベー法)」を説明します.

「アンモニアソーダ法(ソルベー法)」とともに,高校化学で習う名前の付いた重要な工業的製法を挙げるとすると次の5つです.

  1. オストワルト法
  2. ハーバー・ボッシュ法
  3. 接触法
  4. アンモニアソーダ法(ソルベー法)
  5. クメン法

他にもアルミニウムなどの重要な工業的製法もありますが,上に挙げた5つは特に重要なのでキッチリ覚えてください.

「アンモニアソーダ法」はその名の通り,アンモニア\mathrm{NH_3}と炭酸(ソーダ)\mathrm{H_2CO_3}が登場する工業的製法です.

「アンモニアソーダ法(ソルベー法)」は高校化学の工業的製法の中でも,多くの知識が必要で複雑です.それだけに試験でも狙われやすいので,確実に押さえたいところえす.

なお,「アンモニアソーダ法」は「ソルベー法」ともいうように,ベルギーのエルネスト・ソルベー氏が発明しました.

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工業的製法3|接触法

この記事では,工業的製法である「接触法」を説明します.

「接触法」とともに,高校化学で習う名前の付いた重要な工業的製法を挙げるとすると次の5つです.

  1. オストワルト法
  2. ハーバー・ボッシュ法
  3. 接触法
  4. アンモニアソーダ法(ソルベー法)
  5. クメン法

他にもアルミニウムなどの重要な工業的製法もありますが,上に挙げた5つは特に重要なのでキッチリ覚えてください.

「接触法」は「オストワルト法」に似ています.

「オストワルト法」はアンモニア\mathrm{NH_3}をどんどん酸化させて,一酸化窒素\mathrm{NO_2},二酸化窒素\mathrm{NO_2}と変化させ,最後に水に溶かして硝酸\mathrm{HNO_3}としました.

一方,「接触法」は硫黄\mathrm{S}をどんどん酸化させて,二酸化硫黄\mathrm{SO_2}三酸化硫黄\mathrm{SO_3}と変化させ,最後に濃硫酸と希硫酸で処理して濃硫酸\mathrm{H_2SO_4}を作ります.

なお,「接触法」は「接触式硫酸製造法」ともいいますが,「接触法」の方がよく使われる名前です.

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工業的製法2|ハーバー・ボッシュ法,ルシャトリエの原理

この記事では,工業的製法である「ハーバー・ボッシュ法」を説明します.

「ハーバー・ボッシュ法」とともに,高校化学で習う名前の付いた重要な工業的製法を挙げるとすると次の5つです.

  1. オストワルト法
  2. ハーバー・ボッシュ法
  3. 接触法
  4. アンモニアソーダ法(ソルベー法)
  5. クメン法

他にもアルミニウムなどの重要な工業的製法もありますが,上に挙げた5つは特に重要なのでキッチリ覚えてください.

「ハーバー・ボッシュ法」は水素\mathrm{H_2}と窒素\mathrm{N_2}を化合させるだけという非常にシンプルな工業的製法ですが,実は奥が深く,最先端の研究としても扱われることがあるようです.

また,「ハーバー・ボッシュ法」の反応の本質には「ルシャトリエの原理」が深く関わっており,「ハーバー・ボッシュ法」を理解するためには「ルシャトリエの原理」を理解することが重要です.

この記事では,「ルシャトリエの原理」も詳しく説明しています.

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工業的製法1|オストワルト法

この記事では,工業的製法である「オストワルト法」を説明します.

「オストワルト法」とともに,高校化学で習う名前の付いた重要な工業的製法を挙げるとすると次の5つです.

  1. オストワルト法
  2. ハーバー・ボッシュ法
  3. 接触法
  4. アンモニアソーダ法(ソルベー法)
  5. クメン法

他にもアルミニウムなどの重要な工業的製法もありますが,上に挙げた5つは特に重要なのでキッチリ覚えてください.

「オストワルト法」はアンモニア\mathrm{NH_3}から硝酸\mathrm{HNO_3}をつくる製法です.

流れとしては,アンモニア\mathrm{NH_3}をどんどん酸化させて,一酸化窒素\mathrm{NO},二酸化窒素\mathrm{NO_2}と変化させ,最後に水に溶かして硝酸\mathrm{HNO_3}とします.

また,アンモニア\mathrm{NH_3}を酸化させるときは高温にしなければならないのも,地味なポイントですが覚えておきたいところです.

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化学の基本

化学の基本は計算です.

基本的な暗記と理論も重要ですが,計算はたいていどの分野でもありますから,計算から逃げていては成績はすぐに頭打ちになります.

化学が苦手な理由は「暗記が苦手」というより「計算が苦手」という方が多いです.

暗記はある程度得点するけど「『質量を求めよ』『体積を求めよ』という問題はとりあえずとばす」という計算問題が苦手な人は,化学が苦手な人に限らず結構います.

暗記が中心となる無機化学を習うことで初めの方で習った計算がすっかり抜けてしまったという人が多いです.それどころか,無機化学で「化学は暗記するもの」と思ってしまい,「計算は二の次」と考えてしまう人もいます.

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