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炭素を燃やすと二酸化炭素が生じますが、二酸化炭素から炭素を生まれること(逆反応)できないのはなぜですか?

A 回答 (5件)

エネルギー障壁のためです。



炭素を燃やすと二酸化炭素とともに熱が出ます。
つまり熱エネルギーが散逸しているわけです。
この熱エネルギーはもともとは炭素を結合させているエネルギー(化学エネルギー)としてあったもので、
それだけ炭素同士の結合は二酸化炭素の結合に比べてエネルギー状態が高いというわけです。

一般に自然界ではエネルギーが高い状態は不安定で、そういう状態のものは必ずエネルギーの低い方へ向かおうとします。
水が低い方へ流れるのもそうですし、お湯が冷めて水になるのもそうです。
炭素が二酸化炭素になるのも同じ流れの中にあるわけで、だから炭素が燃焼して二酸化炭素を生じるのは日常的にみられる光景なのです。

逆にエネルギーの高い状態へ押し上げようとするのはそれ相応のエネルギーを必要とします。
水は水車で汲み上げないといけませんし水は熱を加えないとお湯になりません。
光合成の場合日光のエネルギーを加えることによってエネルギーの低い二酸化炭素からエネルギーの高い炭素の状態に変化させています。
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>逆反応


逆反応を行わせているのが植物です。ご存知の様にその時必要なのが太陽光です。太陽光でなくてもかまいませんが、このエネルギーが必要です。つまり炭素が酸化されるときに生ずる熱エネルギーを何らかの方法で与えてやらないと元には戻りません。では光合成のときの水はなぜ必要かになりますが、もし水がないと光合成で黒鉛ができてしまい物質移動が出来ません、ブドウ糖が生ずることで生体内を移動する事ができるわけです。
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二酸化炭素中でマグネシウムを燃焼させる実験で、二酸化炭素が還元されて炭素に戻ります。

二酸化炭素から炭素が生まれることになりませんか。
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光合成でも逆反応しますよね。

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マグネシウムを使えば炭素に還元しますが、それではダメなんですか?

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