今回の記事では、4大工業的製法の１つ「接触法」について解説します。無機化学の分野において4大工業的製法の理解は必須であり、出題率も高いです。ここでマスターしましょう！
この記事を読んで以下のことを理解できればOKです↓↓
・接触法の反応式3ステップが全て書ける
・硫黄Sが1molあれば、硫酸H₂SO₄が1molできる
現段階では、理解できなくて大丈夫です。さっそく解説していきましょう！
接触法の反応式３ステップ
まずは結論。書けなくてはいけない接触法のステップはこれです↓↓
①S＋O₂→SO₂
②２SO₂＋O₂→２SO₃（触媒：V₂O₅）
③SO₃＋H₂O→H₂SO₄
4大工業製法の中では最も単純でわかりやすい反応ステップです。酸素の数が綺麗に増加(SO₂→SO₃→SO₄)しているので覚えやすいかと思います。
4大工業製法全てに共通することですが、反応式を書けることは最低条件です。
触媒として使われるV₂O₅について大事なことはこれ↓↓
接触法において触媒を使う場所は第2ステップの２SO₂＋O₂→２SO₃（触媒：V₂O₅）
上で教えた接触法の反応式3ステップを見てみてください↓
①S＋O₂→SO₂
②２SO₂＋O₂→２SO₃（触媒：V₂O₅）
③SO₃＋H₂O→H₂SO₄
ここでわかるように、触媒については②のステップでしか書かれていません。つまり、接触法で使う触媒はV₂O₅・酸化バナジウム(v)であることは決して間違えではないが、接触法の全ての過程で触媒のV₂O₅・酸化バナジウム(v)を使うは間違いということです。
受験生全員が「接触法の反応式3ステップ」と「触媒は酸化バナジウム（ｖ）」って知っています。
そこに虚をつくように、このような問題が出題されることが稀にあります↓↓
接触法において触媒が必要とする反応式を書け
接触法の触媒が酸化バナジウム(v)しか知らない人は、どのステップのみで触媒を利用するかわかりません。迷いが生じています。そうならないためにも、触媒を使用する場所は第2ステップと覚えておきましょう！覚えているだけで得する日がきっと来ます。
【超重要】硫黄Sが1molあれば、硫酸H₂SO₄が1molできる
接触法の中で一番重要な性質がこれです↓↓
材料（硫黄S）が1molあれば、完成品（硫酸H₂SO₄）が1molできる
⇒大幅にモル計算を省略することができる。
まずはなぜこのような性質を持っているかを反応式3ステップから確認しましょう
接触法の反応式3ステップそれぞれの反応式の係数に着目してください
①１S＋O₂→１SO₂（Sが1molで、SO₂が１molできる）
②２SO₂＋O₂→２SO₃（SO₂が２molで、SO₃が２molできる）
※2molで2molできるのだから、1molで1molできる。
③１SO₃＋H₂O→１H₂SO₄ （SO₃が1molで、H₂SO₄が１molできる ）
どのステップの反応式であっても、材料が1molで、完成品は１molできています
ということは、最初の材料Sが１molあれば、最終完成品H₂SO₄は1molできるはずです。
ごくごく当たり前の比の考えですよね。せっかくだからこの性質を活用しましょう
最初の硫黄Sのmolさえ求めれれば、求めたい最後のH₂SO₄のmolを計算できる
⇒①の完成品（SO₂）、②の式全て、③の材料（SO₃）のモル計算は省略できる
最初と最後だけで答えが出る＝途中の計算を大幅ショートカットできるということですので、わざわざ自分で進んで計算量を増やすことはありません。その分、計算ミスも解くのにかかる時間が増えます。接触法に限らず、理系に進んだが、数学苦手な我々は、化学になるべく数学（計算）を持ち込まない手を全力で考えましょう。
【例外】ちょっと難しい接触法
上までの説明で基本的な接触法についての理解は充分にできます。しかし、接触法にも例外があります。紹介しないで閉めるのは良くないので一応。
まずは結論。なぜ例外が出るのか、その例外はなにか↓↓
・昔の人は、自然にある物質からどうにか作れないかを考えていたための例外
・①ステップが大幅に変わる⇒４FeS₂＋11O₂→２Fe₂O₃＋８ＳＯ₂
昔は、大規模工場も現在のような最先端合成（分離）装置もないので、自然の物質からどうにかして作らなくてはいけません。そこで、基本的な接触法の①のS＋O₂→SO₂の難易度が爆発的に上昇します。自然界に硫黄Sが単体のまま存在することはかなり難しいんです。ほとんどの硫黄は硫化物として存在しています。
そこで、昔の人は、硫化鉄FeS₂（黄鉄鉱）を使って接触法を行うと決めました
硫化鉄（黄鉄鉱）を使うということは①のステップが大幅に変わります。新たなステップはこれです↓↓
①４FeS₂＋11O₂→２Fe₂O₃＋８ＳＯ₂
②２SO₂＋O₂→２SO₃（触媒：V₂O₅）
③SO₃＋H₂O→H₂SO₄
②、③は変わらず、①だけけっこう変わります。ここで、超重要な性質（硫黄Sが1molあれば、硫酸H₂SO₄が1molできる）が成立するかを検討する必要があります。
①４FeS₂＋11O₂→２Fe₂O₃＋８ＳＯ₂
(FeS₂が４molで、SO₂が８molできる)
⇒(FeS₂が１molで、SO₂が２molできる)に変わってしまいました
つまり、最初の材料Sが1molあったら、最終完成品H₂SO₄は1molできる超重要性質は使うことができません。超重要性質は、最初の材料Sが1molあったら、最終完成品H₂SO₄は２molできるというルールに変えなきゃいけません。
これだけは入試問題を開いてから①の反応式がどっちかを見て判断しましょう。
②、③のステップに変化がないことが幸いで、要するに超重要性質にルール変更があったというだけです。つまり、簡単式だと1mol→1mol,複雑式だと1mol→2molって覚えておけばいいのです。
知っているだけで、反応式も実質書かなくても完成品（H₂SO₄）の計算ができます。
他の４大工業的製法はこちらから確認してください↓↓
・オストワルト法の反応・まとめ式の覚え方（白金、硝酸、アンモニア）
・アンモニアソーダ法の目的（炭酸ナトリウム）・順番・覚え方とは？
・【高校化学】ハーバーボッシュ法（鉄系触媒×高温×高圧）を解説！
以上です。あなたの化学がより理解できるものなると願って…
誤りがあれば、コメント指摘していただけると幸いです。修正します。
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