窒素・リンとその化合物

アンモニア NH₃:

• 無色・刺激臭の気体、水に非常に溶けやすい
• 弱塩基: $\mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-}$
• 上方置換で捕集（空気より軽い、水に溶ける）

検出: 濃塩酸を近づけると白煙 → $\mathrm{NH_4Cl}$

$\mathrm{NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl}$

工業的アンモニア合成:

$\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3} \quad \Delta H < 0$

条件: 高温 (400-500℃), 高圧 (200-300 atm), Fe₃O₄ 触媒

ルシャトリエの原理を考慮: 高圧は平衡を右に移す。高温は左に移すが反応速度を上げるため必要。

硝酸の性質:

• 強酸
• 強い酸化力: Cu, Ag などの金属も溶かす
• 光で分解: $\mathrm{4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2}$ → 褐色瓶で保存

希硝酸 + Cu: $\mathrm{3Cu + 8HNO_3(希) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O}$

濃硝酸 + Cu: $\mathrm{Cu + 4HNO_3(濃) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O}$

不動態: Fe, Al, Ni は濃硝酸で表面が酸化され不動態となり、溶けない。