６．窒素とリン （１）窒素の性質とリンの同素体（黄リンと赤リン）の性質 （２）アンモニア アンモニアＮＨ３は、刺激臭をもつ無色の気体で、冷却または圧縮すると、容易に液体となる。また、 水によく溶け、その水溶液は弱い塩基性を示す。 実験室では、塩化アンモニウムと 水酸化カルシウムの混合物を加熱して発生させる。 ２ＮＨ４Ｃｌ＋Ｃａ（ＯＨ）２ →ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ＋２ＮＨ３ ＜ハーバー・ボッシュ法＞ アンモニアは、工業的には、ハーバー・ボッシュ法により製造される。ハーバー・ボッシュ法は、 アンモニア合成法の代表的方式。窒素と水素からアンモニアを合成する方法で， 温度 500～600℃，圧力 300 気圧，触媒 (四酸化三鉄) の条件で行なわれる。 Ｎ２＋３Ｈ２ ⇌ ２ＮＨ３ 問．Ｎ２１０ｍｏｌとＨ２３０ｍｏｌの混合物をアンモニア合成の触媒を通過させたとき、Ｎ２の２０％が ＮＨ３に変化したとする。このとき、通過後の気体に含まれる物質は何か。また、その物質量を整数値 で答えよ。 Ｎ２ ＋ ３Ｈ２ ⇌ ２ｍｏｌ ６ｍｏｌ ２ＮＨ３ ４ｍｏｌ Ｎ２ １０－２＝８ｍｏｌ Ｎ２ ３０－６＝１４ｍｏｌ ＜窒素酸化物＞ 酸化物 一酸化窒素 二酸化窒素 常温での状態 無色の気体 赤褐色の気体 毒性 ――― 有毒（刺激臭） 水溶性 溶けにくい 溶けやすい 製法 銅に希硝酸 銅に濃硝酸 ＜オストワルト法＞ ＮＨ３ ４ｍｏｌ （１） アンモニアを空気と混合し、白金触媒を用いて８００～９００℃に加熱して酸化する。 ４ＮＨ３＋５Ｏ２→４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ ―――① （２） 一酸化窒素をさらに酸化して二酸化窒素にする。 ２ＮＯ＋Ｏ２→２ＮＯ２ ―――② （３） 二酸化窒素を水と反応させる。 ３ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ→２ＨＮＯ３＋ＮＯ ―――③ （４）①式＋②式×３＋③式×２より、 ＮＨ３＋２Ｏ２→ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ ＜リンの化合物＞ （１） 十酸化四リン Ｐ４Ｏ１０ 白色の物質。強い吸湿性をもち、乾燥剤や脱水剤に用いられる。 （２）リン酸 Ｈ３ＰＯ４ 十酸化四リンを水に加えて加熱すると、リン酸になる。リン酸の水溶液は中程度の酸性を示す。 リン酸は生体内ではたらく重要な酸であり、また、燃料電池の電解質としても使われる。
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