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「2H₂+O₂→2H₂O」
これは、化学反応式の中でも、最もよく知られた式の一つでしょう。ですが、
「H₂+O₂→H₂O+O」
という反応はどうして起こらないのか?(少なくとも、滅多には起こらないと考えられますね)
簡単に考えれば、H₂分子1個では、O₂分子の結合を引き離すだけの力がないからと理解してよろしいのでしょうか?また、H₂O₂が生じる反応では、O₂分子を引き離すほどの力はないため、H₂分子がO₂分子と結合すると考えてよろしいのでしょうか?
化学を専攻する方にとっては非常に初歩的なことでしょうが、疑問に思っております。

質問者からの補足コメント

  • では、H₂とO₂が1個ずつしかない環境ではどうなるのでしょう?

    No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2022/01/25 12:44
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A 回答 (5件)

>では、H₂とO₂が1個ずつしかない環境ではどうなるのでしょう?



一般的な 環境では H₂ も O₂ も安定した 分子ですから、何も起こりません。
2H₂+O₂ → 2H₂O も 反応できる環境が必要です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2022/01/26 10:34

学校で1000℃以上の高温化学反応を教えないので知らないだけです。


H₂とO₂のロケットエンジンの燃焼部で「2H₂+O₂→2H₂O」よりも
「H₂+O₂→H₂O+O」の反応の方が多いと思います。
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この回答へのお礼

貴重な情報、ありがとうございます。やはり、H₂+O₂→H₂O+O の反応は通常の環境では起こりにくいのですね。

お礼日時:2022/01/26 10:34

酸素濃度が低い環境下では


2C+O₂→2CO
という反応が起こる。
このCOはCO₂に比べて不安定で、何かと結合して安定になろうとする。
たとえばヘモグロビンと強固に結合して酸素の運搬を妨げ一酸化炭素中毒を引き起こす。

このように、原子や分子には結びつきやすさや安定度の問題がある。
これは電荷の問題だったり電子軌道の飽和電子数の問題だったり結合エネルギーの高低の問題だったりする。

くだんの質問の場合、再外殻電子軌道の飽和度が問題になる。
酸素原子の最外殻軌道にある電子は6個。
ところがこの軌道の飽和数は8である。
このため酸素原子は「あと2個電子を呼び込んで軌道を埋めよう」という欲望を常に持っている。
この欲望はとても強烈で、日常「酸化」「燃焼」「爆発」などという現象をひこ起こす。

だから単独のOは極めて不安定である。
周りに物質が豊富にある環境下でこのOが安定して存在することはない。
さっさとそれらの物質と結びついて(酸化)欲望を満たしてしまう。

今の場合、その物質が水素分子だった、ということである。
O₂つまり2個の酸素がそれぞれ2個の水素を欲している。
だから4個の水素、言い換えれば2個の水素分子がつかまり酸化されたのである。
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水素 (H) 、酸素 (O) も 原子1つだけでは 安定しません。


H₂, O₂ の様に 2つ 合わさって 安定した分子になります。
引き離す力 ではなく、1つだけでは 存在できないから、
と考えた方が 分かり易いかも。
この回答への補足あり
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原子状の酸素(O)が著しく不安定なので、さらなる反応を起こすから。

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