* ガスのモル数の変化: 一部の酸化還元反応には、ガスの生産または消費が含まれます。例えば:
* 燃焼: 酸素の存在下でのメタン(CH4)のような燃焼燃料は、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)を生成します。
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CH4(g) + 2O2(g)→CO2(g) + 2H2O(L)
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* 分解: 過酸化水素(H2O2)の水(H2O)と酸素(O2)への分解により、より多くのガス分子が生成されます。
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2H2O2(L)→2H2O(L) + O2(g)
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* 水の電解: 水の電気分解は、水素と酸素ガスを生成します。
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2H2O(L)→2H2(g) + O2(g)
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ガスの体積は一定温度と圧力でモル数に直接比例するため、これらの反応は全体の体積を大幅に変える可能性があります。
* 物理的状態の変化: 酸化還元反応は、反応物や生成物の物理的状態を変える可能性があります。
* ガスから固体: たとえば、空気中のマグネシウム(Mg)の酸化は、酸化マグネシウム(MGO)を生成し、熱を放出します。マグネシウムは固体として始まりますが、反応は熱を生成し、酸化マグネシウムの一部を蒸発させ、全体の体積を変えます。
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2mg(s) + o2(g)→2mgo(s)
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* 液体からガス: ナトリウム(NA)と水(H2O)との反応は、水素ガス(H2)と水酸化ナトリウム(NAOH)を生成します。
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2na(s) + 2h2o(l)→2naoh(aq) + h2(g)
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これらの位相の変化は、大幅な量の変化をもたらす可能性があります。
* モル体積の変化: ガスのモル数が変化しない場合でも、反応物と生成物のモル体積は異なる場合があります。これは、理想的なガス法が完全に保持されない高圧または低温のガスを含む反応に特に関連しています。
要約すると、酸化還元反応は、ガスのモル数の変化、物理的状態の変化、およびモル体積の違いにより、体積を変えることができます。 ただし、体積変化の程度は、特定の反応とそれが実行される条件に依存します。