水素、酸素、窒素を混合して点火してできあがるもの

問題に水素0.2mol、酸素0.2mol、窒素0.3molを混合して点火した。
反応後の総物質量はいくらかとあるのですが、
解説に反応するものと反応しないものにまずわけると書かれています。

この解説では水素と酸素が反応して水になり窒素は反応しないとなっていますが、窒素も水素と反応すればNH3になります。
なぜ窒素は反応しないことになるのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： htms42 回答日時： 2008/09/27 20:34

空気中での燃焼の場合、燃えるものと空気中の酸素との反応を考えますね。

空気中の窒素は反応に関係しないとしてきませんでしたか。

空気中での燃焼では窒素は関係しないとしてきたのであれば窒素と酸素の混合気体の中で水素を燃やしても同じだと考えられますね。

窒素は反応しにくい物質です。
水素と反応してアンモニアが出来るという反応が工業的に実現したのは２０世紀になってからです。
それ以前は生物由来の窒素化合物から作られたものです。
たんぱく質は生物を特徴付ける物質です。たんぱく質には窒素が含まれています。でも生物が空気中の窒素を呼吸のような形で取り込んで利用することは出来ないのです。
窒素を利用している特別なバクテリアがいます。窒素同化細菌というグループです。そういう細菌の作った窒素化合物を植物が利用しそれをまた動物が利用し、また植物が利用し、・・・と循環しています。窒素化合物のリサイクルです。

ありふれた物質だから簡単に作ることが出来るというわけではありません。

高温では酸素と窒素の反応も起こります。
自然界では雷の稲妻の中で起こります。生じた窒素酸化物が雨に溶けて降ると稲の肥料になるので「稲」妻と呼ぶという説明を見たことがあります。
反応するといっても水素が燃えるという反応と比べると桁違いに量が少ないです。
でも大気汚染という立場で考えると問題になります。
自動車のエンジンの中で窒素酸化物が出来るというのはガソリンの燃焼の時に電気火花を飛ばしているということを考えると納得できることです。

この回答へのお礼

高校化学にとどまらない大変おもしろい話ありがとうございます。
教科書的な説明ではボクはあまりわからないのですが、
こういう形で教えていただければ大変わかりやすくおもしろいです。
本当にありがとうございます。

お礼日時：2008/09/28 08:27

No.1 回答者： Mandheling 回答日時： 2008/09/27 11:12

酸素とも反応して窒素酸化物が合成される場合もありますね。

しかし窒素自体が非常に安定した物質であるので、
ただ単に混合気体に点火しただけでは反応は（ほとんど）しないでしょう。
アンモニアも窒素酸化物も、高温高圧など特殊な条件のもとで
効率的に合成されることはありますが・・・。

括弧内に「ほとんど」と書いたのは、
生成されても極わずかで、無視できる量という意味と捉えてください。

この回答へのお礼

窒素はほぼ反応しないといっていいので
無視して考えるということですね。
わかりました
ありがとうございます

お礼日時：2008/09/27 14:39