先日、理科の実験でマグネシウムを二酸化炭素中で燃焼させる実験を行いました。
2Mg+CO2→2MgO+C
となりました。

ところで、この『逆』は成り立つのでしょうか??
つまり、2MgO+C→2Mg+CO2ということです。
酸化マグネシウムと炭素を試験管内で強熱したらどうなるのでしょうか?
ご教授願います。

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A 回答 (3件)

>ところで、この『逆』は成り立つのでしょうか??


>つまり、2MgO+C→2Mg+CO2ということです。
>酸化マグネシウムと炭素を試験管内で強熱したらどうなるのでしょうか?

 無理でしょう。

 全て物事は安定な方向へ向かいます。坂道の上にボールがあると、坂の下へ向けて転がっていきます。ボールが坂の上にあるより坂の下にある方が安定だからです。(位置エネルギーが少ない方への変化、と考えてください。)

 初めの実験で 2Mg+CO2→2MgO+C となったのは、
2Mg+CO2 である状態と、2MgO+C である状態を比べると、後者の方が安定だから、そちらの方への反応が起こるのです。

 ただ、坂道のボールのたとえと違うのは、化学反応が加熱しないと進まないところです。化学反応を起こすためのエネルギーを「活性化エネルギー」といいます。再びボールのたとえ話をすると、ボールを峠を越えた低地に運ぶようなものです。峠を越えるためにいったんエネルギーを与えることが、加熱に相当します。その結果、峠の反対側のより低いところに行くわけです。

http://www.ed.kanazawa-u.ac.jp/~kashida/ChemII/c …

 ※めちゃくちゃ加熱すれば、MgO が分解して Mg と O に分かれるかも知れませんが、それくらいの温度になると、分解してできた O が C にくっつけないので、CO2 はできないでしょう。ただ、この反応は「試験管内で強熱」くらいの温度では無理だと思います。
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化学辞典を見ると


Mgの製法として
(1)MgCl2の融解電解(750℃付近)
(2)MgO・CaOのFeSiによる低圧還元(1150℃)
の2つが載っています。

#1のご回答の中にあるURLにある
「電解法」と「熱還元法」に対応しています。
「熱還元法」の説明の中にある「焼成ドロマイト」というのはMgO・CaOのことです。還元剤として「炭素」を用いることもあるという文章もありますので御質問の反応が起こりうるのだろうと思います。
「低圧で高温」ということですから生じたCO2を引き離してしまうということで反応を進めているようです。平衡反応だということになります。

MgOの熱分解が起こってこの反応が起こるのではありません。
MgOは融点が2850℃、沸点が3600℃と書かれていますから1000℃程度で熱分解を起こすような物質ではありません。

「熱還元法」として
として
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試験管内では無理かも知れないが(試験管が熱で熔ける)不可能では無さそう。


http://www.ofic.co.jp/mg/mg08.htm
だが、詳細は不明。
一般には塩化マグネシウムの電気分解が主流。
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