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なぜ炭素硫黄や他の非金属の燃焼中に、約78%の窒素ではなく酸素と組み合わされるのはなぜですか?

窒素が空気中で最も豊富なガスであることを考えるのは正しいです!それは素晴らしい質問です。これは、炭素、硫黄、およびその他の非金属が主に燃焼中に酸素と組み合わせる理由は次のとおりです。

1。結合強度:

* 酸素は窒素よりも電気陰性です。 これは、酸素が電子をより強く引っ張っていることを意味し、他の元素、特に炭素や硫黄のような電気陰性の少ない要素との結合を形成する可能性が高くなります。

* 酸素は、窒素よりも炭素と硫黄との強い結合を形成します。 これらの強力な結合は、燃焼中により多くのエネルギーを放出し、反応をより好ましいものにします。

2。活性化エネルギー:

* 酸素との反応の活性化エネルギーは、窒素との反応よりも低い。 活性化エネルギーは、反応を開始するために必要なエネルギーです。酸素との反応は、進むためにより少ないエネルギーを必要とする必要があるため、典型的な燃焼条件下で発生する可能性が高くなります。

3。熱力学的安定性:

* 酸素との燃焼生成物(二酸化炭素、二酸化硫黄など)は、窒素との燃焼生成物よりも熱力学的に安定しています。 これは、酸素による燃焼産物のエネルギーレベルが低く、元の反応物に分解する可能性が低いことを意味します。

4。窒素の不活性性:

*窒素は豊富ですが、典​​型的な燃焼温度でも比較的非相性はありません。窒素の強力なトリプルボンドは、新しい絆を破って形成することを困難にしています。

例外:

燃焼には通常、酸素が含まれますが、例外があります。

* 高温燃焼: 非常に高い温度(ロケットエンジンのように)では、窒素は反応して窒素酸化物(NOX)を形成することができます。

* 特殊な反応: 制御された環境では、窒素を作成して他の元素と反応することができますが、これらは典型的な燃焼反応ではありません。

要約:

酸素との燃焼は、それが形成する強い結合、より低い活性化エネルギー、および製品の熱力学的安定性の向上のために好まれます。窒素は豊富ですが、その不活性性と弱い結合強度により、典型的な燃焼反応に関与する可能性が低くなります。

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