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化学反応
4P + 20HNO3 → P4O10 + 10N2O4 + 10H2O

4P + 20HNO₃ → P₄O₁₀ + 10N₂O₄ + 10H₂O

更新日：2022/6/13

リンと硝酸の反応: 4Pリン + 20HNO₃硝酸
⟶
P₄O₁₀十酸化四リン + 10N₂O₄四酸化二窒素 + 10H₂O水

リンと硝酸が反応すると，十酸化四リンと四酸化二窒素，水が生成します（その他の反応はこちら）。この反応は酸化還元反応で，

還元性化学種と酸化性化学種の反応

に分類されます。

目次

化学反応情報

化学反応式

リンと硝酸の反応: 4Pリン + 20HNO₃硝酸
⟶
P₄O₁₀十酸化四リン + 10N₂O₄四酸化二窒素 + 10H₂O水

一般反応式

還元性化学種と酸化性化学種の反応: 還元性化学種還元剤 + 酸化性化学種酸化剤
⟶
生成物酸化生成物 + 生成物還元生成物

各原子の酸化数

リンと硝酸の反応

反応物

化学式	名称	係数	分類	一般反応式における分類
P	リン	4	還元剤	還元性
HNO₃	硝酸	20	酸化剤	酸化性

生成物

化学式	名称	係数	分類	一般反応式における分類
P₄O₁₀	十酸化四リン	1	酸化生成物	–
N₂O₄	四酸化二窒素	10	還元生成物	–
H₂O	水	10	–	–

熱力学的変化

標準状態における変化 (1)

リンと硝酸の反応 ◆ Δ_rG −2479.4 kJ/mol K 2.36 × 10⁴³⁴ pK −434.37: 4P結晶性固体白リン + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀結晶性固体六方晶 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2555.3	−2479.4	−256.4	98.9
リン 1 mol あたり	−638.83	−619.85	−64.10	24.7
硝酸 1 mol あたり	−127.77	−123.97	−12.82	4.95
十酸化四リン 1 mol あたり	−2555.3	−2479.4	−256.4	98.9
四酸化二窒素 1 mol あたり	−255.53	−247.94	−25.64	9.89
水 1 mol あたり	−255.53	−247.94	−25.64	9.89

標準状態における変化 (2)

リンと硝酸の反応: 4P結晶性固体白リン + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀非晶質固体 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2613	–	–	–
リン 1 mol あたり	−653.3	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−130.7	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2613	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−261.3	–	–	–
水 1 mol あたり	−261.3	–	–	–

標準状態における変化 (3)

リンと硝酸の反応 ◆ Δ_rG −2431.0 kJ/mol K 7.81 × 10⁴²⁵ pK −425.89: 4P結晶性固体赤リン (三斜晶) + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀結晶性固体六方晶 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2484.9	−2431.0	−183.2	109.4
リン 1 mol あたり	−621.23	−607.75	−45.80	27.35
硝酸 1 mol あたり	−124.25	−121.55	−9.160	5.470
十酸化四リン 1 mol あたり	−2484.9	−2431.0	−183.2	109.4
四酸化二窒素 1 mol あたり	−248.49	−243.10	−18.32	10.94
水 1 mol あたり	−248.49	−243.10	−18.32	10.94

標準状態における変化 (4)

リンと硝酸の反応: 4P結晶性固体赤リン (三斜晶) + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀非晶質固体 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2543	–	–	–
リン 1 mol あたり	−635.8	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−127.2	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2543	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−254.3	–	–	–
水 1 mol あたり	−254.3	–	–	–

標準状態における変化 (5)

リンと硝酸の反応: 4P結晶性固体黒リン + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀結晶性固体六方晶 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2398.1	–	–	–
リン 1 mol あたり	−599.52	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−119.91	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2398.1	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−239.81	–	–	–
水 1 mol あたり	−239.81	–	–	–

標準状態における変化 (6)

リンと硝酸の反応: 4P結晶性固体黒リン + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀非晶質固体 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2456	–	–	–
リン 1 mol あたり	−614.0	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−122.8	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2456	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−245.6	–	–	–
水 1 mol あたり	−245.6	–	–	–

標準状態における変化 (7)

リンと硝酸の反応: 4P非晶質固体赤リン (アモルファス) + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀結晶性固体六方晶 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2525.3	–	–	–
リン 1 mol あたり	−631.33	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−126.27	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2525.3	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−252.53	–	–	–
水 1 mol あたり	−252.53	–	–	–

標準状態における変化 (8)

リンと硝酸の反応: 4P非晶質固体赤リン (アモルファス) + 20HNO₃液体
⟶
P₄O₁₀非晶質固体 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−2583	–	–	–
リン 1 mol あたり	−645.8	–	–	–
硝酸 1 mol あたり	−129.2	–	–	–
十酸化四リン 1 mol あたり	−2583	–	–	–
四酸化二窒素 1 mol あたり	−258.3	–	–	–
水 1 mol あたり	−258.3	–	–	–

水溶液における変化

リンと硝酸の反応 ◆ Δ_rG −1868.6 kJ/mol K 2.32 × 10³²⁷ pK −327.36: 4P結晶性固体白リン + 20HNO₃水溶液 (解離状態)
⟶
P₄O₁₀結晶性固体六方晶 + 10N₂O₄液体 + 10H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−1890.1	−1868.6	−72.4	4028.3
リン 1 mol あたり	−472.52	−467.15	−18.1	1007.1
硝酸 1 mol あたり	−94.505	−93.430	−3.62	201.42
十酸化四リン 1 mol あたり	−1890.1	−1868.6	−72.4	4028.3
四酸化二窒素 1 mol あたり	−189.01	−186.86	−7.24	402.83
水 1 mol あたり	−189.01	−186.86	−7.24	402.83

反応物の熱力学データ

化学式	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
P (cr) 白リン	0^[1]	0^[1]	41.09^[1]	23.84^[1]
P (cr) 赤リン (三斜晶)	-17.6^[1]	-12.1^[1]	22.80^[1]	21.21^[1]
P (cr) 黒リン	-39.3^[1]	–	–	–
P (am) 赤リン (アモルファス)	-7.5^[1]	–	–	–
P (g)	314.64^[1]	278.25^[1]	163.193^[1]	20.786^[1]
HNO₃ (l)	-174.10^[1]	-80.71^[1]	155.60^[1]	109.87^[1]
HNO₃ (g)	-135.06^[1]	-74.72^[1]	266.38^[1]	53.35^[1]
HNO₃ (ai)	-207.36^[1]	-111.25^[1]	146.4^[1]	-86.6^[1]
HNO₃ (l) 1水和物	-473.46^[1]	-328.77^[1]	216.90^[1]	182.46^[1]
HNO₃ (l) 3水和物	-1056.04^[1]	-811.09^[1]	346.98^[1]	325.14^[1]

* (cr):結晶性固体, (am):非晶質固体, (g):気体, (l):液体, (ai):水溶液 (解離状態)

生成物の熱力学データ

化学式	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
P₄O₁₀ (cr) 六方晶	-2984.0^[1]	-2697.7^[1]	228.86^[1]	211.71^[1]
P₄O₁₀ (am)	-3042^[1]	–	–	–
N₂O₄ (l)	-19.50^[1]	97.54^[1]	209.2^[1]	142.7^[1]
N₂O₄ (g)	9.16^[1]	97.89^[1]	304.29^[1]	77.28^[1]
H₂O (cr)	–	–	–	–
H₂O (l)	-285.830^[1]	-237.129^[1]	69.91^[1]	75.291^[1]
H₂O (g)	-241.818^[1]	-228.572^[1]	188.825^[1]	33.577^[1]

* (cr):結晶性固体, (am):非晶質固体, (l):液体, (g):気体

参考文献

参考文献一覧

1
Janiel J. Reed (1989)
The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
https://doi.org/10.18434/M32124
National Institute of Standards and Technology (NIST)
引用リスト