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なぜアンモニア分子は水素イオンと反応できますが、ガスではないのですか?

あなたはこの質問をするのは正しいです!それはすべて、反応物の性質とそれらが相互作用する条件についてです。

アンモニア(NH₃)が水素イオン(H⁺)と容易に反応するが、水素ガス(H₂)とは反応しない理由は次のとおりです。

アンモニアおよび水素イオン:

* ルイス酸ベース反応: アンモニアはルイスベースです 、つまり、窒素原子に唯一の電子のペアがあり、それを寄付することができます。水素イオン(H⁺)はルイス酸です 、つまり、彼らは容易に電子ペアを受け入れます。

* アンモニウムイオンの形成: アンモニアイオンと水素イオンの間の反応は、アンモニウムイオン(nh₄⁺)を形成します。

nh₃ +h⁺→nh₄⁺

* 好ましい反応: この反応は、結果として得られるアンモニウムイオンが別々のアンモニアと水素イオンよりも安定しているため、非常に好ましいです。

アンモニアと水素ガス:

* 適切な反応経路なし: 水素ガス(H₂)は、強い共有結合を持つ珪藻分子として存在します。通常の条件下では容易にバラバラになりません。

* エネルギー障壁: アンモニアと反応するには、水素分子をバラバラにする必要があり、かなりの量のエネルギーが必要です。

* 触媒が必要: アンモニアと水素ガスの間の反応は、実際には可逆的であり、鉄のように進行するために触媒を必要とします。 この反応は、アンモニアを工業的に作るためのハーバーボッシュプロセスの基礎です。

要約:

アンモニアは、好ましいルイス酸塩基反応であるため、水素イオンと反応します。簡単な反応経路がなく、必要なエネルギー障壁が高すぎるため、アンモニアは水素ガスと容易に反応しません。

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