空気中の窒素(N2)を還元して、アンモニア(アンモニウムイオン、NH4+)を生じる反応は窒素固定(nitrogen fixation)とよばれる。 窒素固定を行う生物を4つあげよ。またそれらの生物が持っている窒素固定を行う酵素の名称をかけ。 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ 答 ・アゾトバクター(Azotobacter)(好気性細菌の一種) ・クロストリジウム(clostridium)(嫌気性細菌の一種) ・根粒菌(leguminous bacteria,Rhizobium)(マメ科の根に共生) ・ラン藻(cyanobacteria) 酵素ニトロゲナーゼ (化学式で書くと N2+3H3→2NH3 の反応が「窒素固定」) ★設問2(09金沢大学/化学) 「アンモニアは工業的には、窒素と水素を触媒中(化学物質名( 1 )化学式( 2 ))で高温(約500℃)、 高圧(約2×10の7乗Pa) で反応させて合成する。この反応は以下の熱化学方程式で示される。 N2+3H2=2NH3+92KJ この合成法は、アンモニアの生成に関して( 3 )反応であるので、化学平衡の観点から高温(約500℃)で反応させることはアンモニア生成に関して( 4 )になっている。」 問1 1〜4の空欄を埋めよ 問2 高圧で合成するのはなぜか。 ↓ ↓ ↓ (しばし考える) ↓ ↓ ↓ 解答 「問1 1、四酸化三鉄 2Fe3O4 3発熱 4不利 問2 平衡を右に移動させ、アンモニア生成量を増やし生成速度を増すため」 解説 この方法は化学・工業的にアンモニアを合成する方法で、発見者の名称からハーバー・ボッシュ法という。 |