* 炭素の不活性: 炭素は、安定した電子構成を備えた非金属です。 4つの価電子があり、強力な共有結合を形成します。これにより、特に水では比較的非アクティブになります。
* 水の極性: 水は極性分子であり、電子の不均一な共有のために正と負の末端を持っています。一方、炭素は非極性です。極性のこの違いにより、水分子が炭素原子と相互作用することが困難になります。
* 運動障壁: 炭素と水の間の反応には、炭素分子と水分子の両方で強力な共有結合を破る必要があります。これにはかなりの量のエネルギーが必要であり、通常の条件下では容易に入手できません。
例外:
炭素は一般に水と反応しませんが、いくつかの例外があります。
* 高温: 非常に高い温度(燃焼プロセスで見られるような)では、炭素は水と反応して一酸化炭素と水素ガスを形成することができます。これは、産業化学の重要なプロセスである水ガスシフト反応の基礎です。
* 特定の炭素形式: 活性炭のような特定の形態の炭素は、表面積が大きいため、水分子を表面に吸着させることができます。これは化学反応ではなく、物理的なプロセスです。
要約: 炭素と水の間の反応性の欠如は、炭素の安定した電子構成、2つの分子間の極性の差、および共有結合を破壊するためのエネルギー障壁によるものです。