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なぜ高反応金属の酸化物を炭素で減らすことができないのですか?

高反応性金属の酸化物は、炭素では還元できません。

1。強い金属結合:

*ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの高反応性金属は、強力な金属結合を形成します。これにより、酸化物の安定性が非常に高いため、酸化物を減らすことが困難になります。

2。形成の高いエンタルピー:

*これらの金属の酸化物は、形成の非常に高いエンタルピーを持っています。つまり、形成されると大量のエネルギーが放出されます。これにより、逆のプロセス、削減、エネルギー的に好ましくないものになります。

3。炭素の削減力:

*炭素は比較的弱い還元剤です。鉄のような反応性の低い金属の酸化物を容易に減らすことができますが、強力な結合と高度に反応性の金属の酸化物の形成の高いエンタルピーを克服するために必要な強度が欠けています。

4。熱力学的考慮事項:

*還元反応のギブス自由エネルギーの変化(ΔG)は、反応が自然に発生するかどうかを決定します。高反応性金属の酸化物の場合、炭素による還元のためのΔGは陽性であり、反応が非相続であり、通常の条件下では進行しないことを示しています。

5。代替削減方法:

*高反応性金属の酸化物を減らすために、代替方法が使用されます。

* 電気分解: 電流を使用して、酸化物をその構成要素に分解します。

* 化学還元: ナトリウムやカリウムなどのより強力な還元剤を使用します。

例:

炭素による酸化ナトリウム(Na₂O)の還元を考えてみましょう。

Na₂O + C→2NA + co

この反応は、Na₂oの強い金属結合と高いエンタルピーの形成のために非常に好ましくありません。したがって、炭素は酸化ナトリウムを効果的に減らすことはできません。

要約すると、強力な金属結合、高いエンタルピーの形成、および炭素の限られた還元力により、炭素は高反応性金属の酸化物を減らすことが不可能です。この目的には、電解や化学物質の削減などの代替方法が必要です。

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