化学の授業の課題で、[水素]についてのレポートを書かなくてはならなくなりました。必衰項目は[性質]と[製法]なのですが、使用している教科書が英語で書かれていて、英語が大の苦手な私にはさっぱり分かりません。ネット上でも検索してみましたが、何故かうまいこと欲しい内容を検索できませんでした。レポートの締め切りは9月25日(火)です!こんなギリギリに質問するのは失礼かもしれませんが、どなたか水素の製法について教えてください!!

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A 回答 (6件)

No.2の発言の補足です。



「燃料電池」は水素と酸素を反応させて電気を起こす電池でした。

その「燃料電池」の乗せて走る「燃料電池自動車」で、水素を発生
させるために、天然ガスやガソリンから水素を発生させる仕組みが
あるということです。

詳しい内容は、上記の括弧内のキーワードで検索して調べてください。
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主に、三通りの方法があります。

 水の電気分解は一般的に知られていますが、これはあくまでも化学の実験や工業化されていない国が行う方法です。
鉄と水蒸気との反応もありますが、わが国においての水素の製法としては、ナフサを水蒸気改質して水性ガスという一酸化炭素と水素との混合ガスに転換後、深冷分離やパラジウム膜分離法などにより取り出します。また、さらに必要ならば、一酸化炭素をも水蒸気改質し二酸化炭素と水素の混合ガスから同様に分離します。
CmHn+mH2O→mCO+(2m+n/2)H2,さらに、CO+H2O→CO2+H2です。深冷分離法は-200℃に冷却すると、この反応においては水素以外はすべて液化してしまうので簡単に分離できます。また、パラジウム膜分離法につきましては膜表面において、水素が原子にまで解離しパラジウム原子内を通過する性質を利用して分離させ精製します。
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この回答へのお礼

とてもご親切な回答、ありがとうございました。
まさか専門家の方からの回答をいただけるとは思ってもいませんでしたので、すごく驚きました。

きっとこれで良いレポートが仕上がります。
本当にありがとうございました!

お礼日時:2001/09/23 19:35

講談社のブルーバックス「元素111の新知識」によれば、


水素の工業生産の例として、
 1.水の電気分解
 2.石油類と水蒸気の高温反応
 3.鉄と水蒸気の高温反応
の3つが紹介されています。
水素についての記述が解かりやすく出ているので、本屋さんで立ち読みでもどうですか。気に入れば買えばよいしお勧めです。
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この回答へのお礼

回答、ありがとうございました。
すごく分かりやすく、親切な回答で、すごく役に立ちました。

お時間を取らせてしまって申し訳ありません。
明日にでも本屋で「元素111の新知識」、探してみますね。

ありがとうございました!

お礼日時:2001/09/22 21:37

大学生でしょうか・・・・???


図書館には行かれたのでしょうか・・・?????
化学関連の辞書は見ましたか・・・???????
ネット検索、本当にしたのでしょうか・・・・?????

一つだけサイト紹介しますので、この中で探してみては如何でしょうか・・・?
「楽しい高校化学」

cse_riさんの回答のように、「水素」は「水素エネルギー」として、クリーンエネルギーの燃料として非常に注目されてます!

ご参考まで。

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/index.html
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!!!

私は現在高校1年生です。ネット検索は本当にしましたが、やり方が悪いのかうまいこと検索できなかったのです。

それと…ごめんなさい。図書館という検索方法を忘れていました…。
本当にすみません!それと、本当にありがとうございます!!

ご親切に良いサイトを教えていただいて、ありがとうございました!!!

お礼日時:2001/09/22 21:18

水素を製造するには水を電気分解する方法が、一番簡単かと思います。


中学や高校生の教科書にも出ている内容です。

英語の教科書しかないということは、海外で生活しているのでしょうか?
もし国内にいるのでしたら、早速本屋に行って日本語の化学の参考書を
漁ってください。


ちなみに、その他に天然ガスやガソリンなどから水素を取り出す方法も
あるようです。最近話題の「燃料電池」では、そのような方法で水素を
取り出していると聞いています。
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この回答へのお礼

ご丁寧な解説、ありがとうございました!

私は海外では生活していません。
ただ、私の通っている学校がインターナショナルスクールなので、貰う教科書はすべて外国から取り寄せた英語の教科書なのです。

そうですね。本屋へ行くという手段がありました。あせるあまり、ついついネット検索しか思いつきませんでした。わざわざ質問してしまってごめんなさい。

ご親切に沢山の情報をお教えいただいて、本当に感謝しています。ありがとうございました!!

お礼日時:2001/09/22 21:34

製法かどうかわかりませんが、水の電気分解で取り出すことができました。

H字のガラスの容器で中学の時実験した気がします。

 水に電極を通して電流を流します。そうすると+極には酸素が、-極には水素が集まったと思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!大変役に立ちました!

そういえばやりました。水の電気分解。すみません、わざわざ回答させてしまいまして…それなのに、回答していただいてすごく嬉しかったです!

ありがとうございました!

お礼日時:2001/09/22 21:30

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Q太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する! 水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来る

太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来るらしいです。

トヨタのミライの蓄容量と効率はどのくらい上ですか?

あと従来の太陽光発電から電気を蓄積するパナソニック?の蓄電池が世界ナンバーワン効率って言ってた気がしますがこれもこの清水建設が開発した水素吸蔵合金に比べるとどれくらいの倍率になってますか?

清水建設が開発して製造元はどこに発注してるとか分かりますか?

これからは水素ビル、水素シティの時代ですね!

Aベストアンサー

ここ「その他(学問・教育)」で聞く内容か?
お前の質問は常にカテ違いだが、私は過去の質問で、それについて「Gooのアプリ」を使わずにスマホから↓に行けるか聞いている。

【カテゴリー一覧】
https://oshiete.goo.ne.jp/category/list/

それに対して、お前は「アプリの方が質問が楽」だと言っている。
(しかし、私が聞いているのは「可能か否か」であって、お前が楽かどうかではない)




>太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素=電力ではないと思うが。

お前が言っていることは、以下の事か?

現在の蓄電池は効率が悪い。(それが自然エネルギーのネックになっている)
その電力で水素を作って水素吸蔵合金に貯めておけば問題は解決する。



>水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来るらしいです。

「容量」の意味が不明。
(言っておくが「体積」と「容量」は全く違う意味だぞ)

出来るというソースを要求する。
「~らしい」という推測や願望による論理を考察させるな。



>トヨタのミライの蓄容量と効率はどのくらい上ですか?

トヨタの「ミライ」とは、車の事か?
自分がたまたま知った知識=世間の常識 と思うな。

そもそも、何の蓄容量と効率と比較しているんだ?



>あと従来の太陽光発電から電気を蓄積するパナソニック?の蓄電池が世界ナンバーワン効率って言ってた気がしますがこれもこの清水建設が開発した水素吸蔵合金に比べるとどれくらいの倍率になってますか?

水素と電力の容量を比較することに意味があるのか?

この場合、問題は「その水素でどれだけの発電ができるか」であり、それは発電システムを無視しては語れないと思うが。


それから、お前の文章は話の順序がおかしい。
(まず最初に「清水建設が水素吸蔵合金を開発した」という「事実」を話せ)

それに、お前は「清水建設の水素吸蔵合金」について何の情報も出していないんだが、そもそも製品化されているのか?



>清水建設が開発して製造元はどこに発注してるとか分かりますか?

製造しているというソースを要求する。
開発=製品(販売&実用化)ではないぞ。

ここ「その他(学問・教育)」で聞く内容か?
お前の質問は常にカテ違いだが、私は過去の質問で、それについて「Gooのアプリ」を使わずにスマホから↓に行けるか聞いている。

【カテゴリー一覧】
https://oshiete.goo.ne.jp/category/list/

それに対して、お前は「アプリの方が質問が楽」だと言っている。
(しかし、私が聞いているのは「可能か否か」であって、お前が楽かどうかではない)




>太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素=電力ではないと思うが。

お前が言っていることは、以下...続きを読む

Q[mol/l]を[g/ml]に単位変換?

鉄の濃度の単位で[mol/l]を[g/ml]に単位変換しなければいけなくなりました。

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Aベストアンサー

単位計算をすればいいわけです。

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ですから、上式を変形すると
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物質量に原子量をかけてやることで[mol]→[g]に変換できますよね?
ここでは鉄(Fe=55.85)の濃度を求めるのですから、
あらかじめわかっている[mol/l]の濃度に原子量55.85をかけると
[mol/l]→[g/l]に変換できます。

あとは、1リットル=1000ml ですから、
これを 1000[ml/l] (1リットルあたり1000ml)
という単位をつけて考えれば
[g/l]/[ml/l]→[g/ml]
と変換できるハズです。

まとめると、
 濃度[mol/l]×55.85[g/mol]÷1000[ml/l]=濃度[g/ml]


あんまり上手く説明できないんですけど(^^;
どうでしょうか?
頑張ってください!

※原子量には単位はありませんが、便宜上、[g/mol]ということにしてます。

Q風力発電でどれぐらいの水素ができるの

風力発電で水を分解して水素が作れるそうですが、現在の技術で、どれぐらいの水素が出来るのでしょうか。
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Aベストアンサー

考え方を説明しますから、条件を仮定して計算してください

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2: J/s = W  1秒当たり1Jを消費/生成するのが1W 1Wを1時間で3600J

3:前記の反応の際、エネルギー利用/生成効率は 100%は不可能 通常は 30~80%程度

4:電気分解で発生した水素を貯蔵するために 圧縮・液化が必要、このためにもエネルギーを必要とする

現状では、水素の酸化による発生エネルギーを基準にして、水の電気分解で水素を発生・貯蔵するには 10倍程度のエネルギーを必要とするでしょう

ものすごく大雑把に言いますと ガソリン1リットルは 電力量 4KWH程度になります

エネルギー変換効率は数倍の幅があります、各段階での変換効率を仮定すれば、それなりに計算できます(実態との乖離は大きいでしょうが)

Q常温の水の[H2O]と[H3O^+]の割合

常温pH7においての水の[H2O]と[H3O^+]の割合を求めよ。この問題のことで質問です。まず、水の濃度を求めると約55.6Mでした。[H3O^+]は[H^+]のことであり、pH7なので[H^+]の濃度を10^-7としました。[H3O^+]の割合は10^-7/55.6の式から、1.8×10^-9になりました。この問題の[H2O]の割合はどう求めるんですか?それと、[H3O^+]の割合は1.8×10^-9で正解ですか?

Aベストアンサー

[H3O^+]の割合は1.8×10^-9で正解だと思います。
ということは、その残りがH2Oということになります。

H2OとH3O+の割合が問われているのであれば、回答としては、H2O:H3O^+=1:1.8x10^-9 とするのがスマートだと思います。

Q水素ガス圧と冷却効果の関係性(発電機)

発電機の勉強をしているのですが、わからないことがあるのでご教示願います。

発電機の冷却方式に水素冷却がありますが、「水素ガスの圧力をあげることによって冷却効果が高まる」とあります。これはなぜですか?圧力を上げることで風量を多くして、それで高まるということなんでしょうか?

題名とは関係ありませんが、もう一点ご教示ください。
2.なぜ「水素」なんですか?純度が高ければ爆発の可能性が無いと言えど、爆発の危険性はあります。熱伝導率が同等の「ヘリウム」を採用しないのはなぜなのでしょうか?

詳しい方がいらっしゃれば回答していただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

1.
これは間接冷却についてではないでしょうか。
間接式では、圧力を上げても直接式のように回転損失に影響しませんし、密度を高くした方が水素の性質を効率よく引き出せるという事だと思います。
圧縮にる温度上昇も、5MPa程度まではそれほど起きないようです。
http://www.hess.jp/hess_contents/benrijiten/suisokisodata.html

2.
熱伝導率は水素もヘリウムもほぼ同じですが、比熱が全然違います。
3倍近くも水素の方が高いのです。
http://www.ohm.jp/download/technical/tech_05.pdf
その為、熱を早く伝える速度は両者同等ですが、冷却剤自信の温度上昇度合いが違う為、優れている方の水素を使用しているという事のようです。

Q9-メトキシ-7H-フロ[3,2-g][1]ベンゾピラン-7-オン ?

9-メトキシ-7H-フロ[3,2-g][1]ベンゾピラン-7-オン

以上の物質、別名メトキサレンだそうで
特定第一種指定化学物質なのですが・・・

仕事上特に支障はないのですが、高校までの
化学の知識しかない私には、以上の表記
を見ても、化学式が頭に浮かびません。

7H?
フロ[3,2-g][1]?
7-オン?

そこで教えて頂きたいのは

1)上のような化学の表記を学ぶのは
  大学で、どのような授業でやるのでしょうか?

2)このような化学表記を見たとき、化学式が
  頭に浮かび、性質を思い出せるように
  なりたいのですが、お勧めの参考書は
  ありませんでしょうか?
   これが入門編、その次の基礎としてこれ・・
  と複数の書籍を挙げて頂いてもけっこうです。


  なお、高校のときの化学の成績は悪くなく
 有名私大、国立大の模試でも偏差値は60代
 でした。
  大西の化学というシリーズは面白く勉強させて
 もらったほうで、有機物質の反応体系図は受験時
 には頭に入っていましたので、基礎知識、好奇心
 とも旺盛なほうです。

 宜しくお願い致します。
  

9-メトキシ-7H-フロ[3,2-g][1]ベンゾピラン-7-オン

以上の物質、別名メトキサレンだそうで
特定第一種指定化学物質なのですが・・・

仕事上特に支障はないのですが、高校までの
化学の知識しかない私には、以上の表記
を見ても、化学式が頭に浮かびません。

7H?
フロ[3,2-g][1]?
7-オン?

そこで教えて頂きたいのは

1)上のような化学の表記を学ぶのは
  大学で、どのような授業でやるのでしょうか?

2)このような化学表記を見たとき、化学式が
  頭に浮かび、性質を思い出せる...続きを読む

Aベストアンサー

> 1)上のような化学の表記を学ぶのは
>   大学で、どのような授業でやるのでしょうか?

 ここまで複雑なものは出ないでしょうが,基本的な事は有機化学で習うはずです。

> 2)このような化学表記を見たとき、化学式が
>   頭に浮かび、性質を思い出せるように
>   なりたいのですが、お勧めの参考書は
>   ありませんでしょうか?

 お薦めといえるかどうかですが,有機化学の教科書には基本的な事は出ています。もう少し複雑な事になると,「有機化合物命名法」等のタイトルの本ですね。

 参考 URL のサイト(化合物命名法談義)も参考になるかと思います。「メニュー」へ移ると,命名規則の説明があります。「主な参考文献」には,幾つか日本語の本も上がっています。

 参考までに,お書きの『9-メトキシ-7H-フロ[3,2-g][1]ベンゾピラン-7-オン』を簡単に説明すると次の様になります。

【9-メトキシ】
 9位にメトキシ基(-OCH3)が存在します。

【7H-】
 7位に水素(H)が付いています。

【フロ】
 フラン環が,他の環と縮合している事を示しています。

【[3,2-g]】
 フラン環と次に述べるベンゾピラン環の縮合の仕方を示しています。フラン環の3-2の結合が,ベンゾピラン環のgの結合と縮合しています。

【[1]ベンゾピラン】
 酸素原子(O)が1位にあるベンゾピランです。ベンゾピランも,ベンゼン環がピラン環と縮合した構造ですので,この名前(ベンゾ・ピラン)になってます。

【7-オン】
 7位にケトンが存在します。

参考URL:http://homepage1.nifty.com/nomenclator/

> 1)上のような化学の表記を学ぶのは
>   大学で、どのような授業でやるのでしょうか?

 ここまで複雑なものは出ないでしょうが,基本的な事は有機化学で習うはずです。

> 2)このような化学表記を見たとき、化学式が
>   頭に浮かび、性質を思い出せるように
>   なりたいのですが、お勧めの参考書は
>   ありませんでしょうか?

 お薦めといえるかどうかですが,有機化学の教科書には基本的な事は出ています。もう少し複雑な事になると,「有機化合物命名法」等のタイトルの本ですね...続きを読む

Q水素ステーションを発電所にする。

停電した時に水素ステーションにミライを持って行って、電線に繋げばいいのである。どんなのでは足りないと言うのであれば、大型トラックに水素発電システムを積んで、電線に繋げば簡単に停電から復旧することができないだろうか?
 そう考えると国の補助金もインフラの整備になる。熊本の地震で1週間も停電だったところもありますので、検討して欲しいと思います。いかがでしょうか?

Aベストアンサー

> 例えば離島の電気があります。

詳しくは知りませんが、離島って頻繁に停電しているのですか?
自前で発電所を持っている島なら、台風などの災害や需要と供給のバランスが
合わなかったなどで停電するイメージがわくのですが、
海底ケーブルで電力を引いている島って頻繁に停電するのですか?

で、実際に停電になったとき、早く電気が復旧したほうが良いのですが、
これまでの皆様の回答から、各家庭にリーフなどをつなぐシステムはあっても、
電線に直接つなぐことはできないのですよね。
となると、リーフ1台でどれくらいの家庭の電力をまかなえるのかは知りませんが、
各家庭にミライやリーフなどがない限り、家電などを家のコンセントにつないで
これまでとおりの生活を行うということはできないのですよね。
そんなときに情報収集の観点から、携帯電話やテレビなどがあるに越したことは
ないのですが、そのレベルなら持ち運びできるガソリンの発電機でも事は足りませんか?

これまでの話って、持論を曲げないようにするためにいろんな想定をしていますが、
たま~にしか起きないことに対する備えとして、現状、たま~にしか使わない
インフラを導入しろ(それも離島や過疎地に)と言っている様な気がします。
水素ステーションの本来の目的は、燃料電池車のエネルギーの充填です。
でも、使いようによっては非常時の電源として使うことができる、
という考えはありだと思うのですが、非常時に対応するためということが
先に来ていたら本末転倒ではありませんか?
何年先かは分かりませんが、燃料電池車が普及して、普通に水素ステーションが
あるような時代になっていたら話は別かとは思いますが。

> 例えば離島の電気があります。

詳しくは知りませんが、離島って頻繁に停電しているのですか?
自前で発電所を持っている島なら、台風などの災害や需要と供給のバランスが
合わなかったなどで停電するイメージがわくのですが、
海底ケーブルで電力を引いている島って頻繁に停電するのですか?

で、実際に停電になったとき、早く電気が復旧したほうが良いのですが、
これまでの皆様の回答から、各家庭にリーフなどをつなぐシステムはあっても、
電線に直接つなぐことはできないのですよね。
となると、リーフ1台...続きを読む

Q塩化水素の製法の疑問

塩化水素を発生させる反応に、
 NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
というのがありますが、
なぜ、
 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
という反応にならないのでしょうか?
硫酸ナトリウムではなく硫酸水素ナトリウムで反応が終わっている理由を教えてください。

Aベストアンサー

反応条件を確めてください。

塩酸も硫酸も強酸ですから水溶液ではこの反応は起こりません。
単に混合溶液ができるだけです。

硫酸は不揮発性、塩酸は揮発性という性質を利用しています。
反応式は
NaCl(固体)+H2SO4(濃)→ HCl↑+NaHSO4
です。加熱します。
市販の濃硫酸は96%です。
市販の濃塩酸は37%ですから水の量が大きく異なることが分かります。HClが溶ける水がないのです。

硫酸の第二段階の電離は比較的小さいです。pK≒2です。
水の少ない条件では電離しません。
(この解離定数で計算すると0.1Mの硫酸でも[H+]=0.11です。2価の酸として完全電離だと考えれば[H+]=0.2のはずですから第二段階の電離が弱いというのが分かります。ただ滴定曲線ではHSO4-に相当する所でのpH変化の段は見られません。目盛りがなければHClの水溶液と区別はつかないのです。完全電離という扱いをしているのはこれが理由だろうと思います。pK=2の一価の酸の場合、電離はもっと強いです。これに塩酸を混ぜると電離が弱くなるのと同じことが硫酸では起こります。平衡移動で考えると納得できるはずです。)

硝酸も同じような反応で作られていました。
19世紀の末にオストワルド法が開発されるまで使われていたものです。
NaNO3(固体)+H2SO4(濃)→HNO3↑+NaHSO4
やはり加熱します。
NaNO3の固体は「硝石」といわれていました。火薬の材料になる石のことです。
市販の濃硝酸の濃度が68%であるということですから水の条件が似ていることが分かると思います。

反応条件を確めてください。

塩酸も硫酸も強酸ですから水溶液ではこの反応は起こりません。
単に混合溶液ができるだけです。

硫酸は不揮発性、塩酸は揮発性という性質を利用しています。
反応式は
NaCl(固体)+H2SO4(濃)→ HCl↑+NaHSO4
です。加熱します。
市販の濃硫酸は96%です。
市販の濃塩酸は37%ですから水の量が大きく異なることが分かります。HClが溶ける水がないのです。

硫酸の第二段階の電離は比較的小さいです。pK≒2です。
水の少ない条件では電離...続きを読む

Q水素での発電キットはどちらで販売されていますか?

いつもお世話になっております。
模型・ラジコンのジャンルにしようかと思ったのですが、あまりにもマニアックな気がしたのでこちらのほうがよいかと思いましたのでこちらに質問させていただきました。

先日、H-racerというものを知り、水素エンジンについて興味がわきました。
そこでなのですが、H-racer以外にも水素を水を電気分解して作り出すことができ、それを使用して電気を発電できるというキットは他に販売されていますでしょうか?
なるべくなら、H-racerよりお安いほうがいいのですが、それ以上でも構いません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

↓こんな会社があるみたいです。まだ学習用キットでも一万円くらいはするみたですね。

ちなみに、競技用燃料電池スタックは一個50万円くらいします(汗

参考URL:http://mpn.cjn.or.jp/mpn/contents/00002047/index.html

Qフッ化水素の製法

高校化学からの質問です。
HFの製法で、濃硫酸の不揮発性を利用してホタル石からHFを作る方法が参考書に載っていましたが、希硫酸や希塩酸を用いてHFを遊離させて(弱酸遊離反応)HFを発生させることは可能でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

>希硫酸や希塩酸を用いてHFを遊離させて(弱酸遊離反応)HFを発生させる
もちろん可能ですが水と水素結合で強固に溶解しているHFaq(フッ化水素酸)からHFガスを取り出すのは大変です。


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