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ダイヤモンドと黒鉛

「黒鉛に比べて、エネルギー的に高い状態にあるダイヤモンドがなぜ、常温・常圧条件下でエネルギー的に安定な黒鉛に変化しないのか?」という問いに対して、「エネルギー障壁(活性化エネルギー)が高いから」という答えはおかしいでしょうか?また、もしこの答えが正しいのであれば、活性化エネルギーはどれほど高いのでしょうか?

  • oz69
  • お礼率32% (9/28)
  • 化学
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みんなの回答

  • seishu
  • ベストアンサー率100% (3/3)
回答No.2

僕もまだこの分野では勉強中ですが、参考程度に。 「なぜ変化しないのか?」と言っていますが、実際は変化しています。 ただ、その反応速度があまりにも遅いので、人間の目には変化していないように見えるだけだとか。 化学反応には反応速度というものがありまして、それこそ速いものではナノ秒スケール、遅いものでは数億年だとか…。 ダイヤモンドの場合もその反応速度が遅いだけで、 ダイヤモンド←→黒鉛の相転移は実際に起こっている。 上記のような話を聞いた事があります。 あー、すっげ、自信ない…(笑)

noname#160321
noname#160321
回答No.1

>>「エネルギー障壁(活性化エネルギー)が高いから」という答えはおかしいでしょうか? >>また、もしこの答えが正しいのであれば、活性化エネルギーはどれほど高いのでしょうか? 活性化エネルギーの値が分からないので中途半端なお答えになりますが。 確かに活性化エネルギーが高いために常温常圧では「安定な」グラファイトには変化しないと考えられます。 ただしダイアモンドの標準生成エンタルピーは1.897kJmol^-1しかないので、単なる高温時には両者が存在する「平衡」状態になってしまう計算です。(実際には取り得る形態が多く、もっと複雑な分布になるでしょうが) ダイアモンドの密度3.51(gcm^(-3))に対しグラファイト2.25(同)と大きく違うにもかかわらず、標準エントロピーも2.38{J*K(-1)*mol(-1)}しか違わないことも、問題の特異さを現しているように思えます。 数値だけから見ると以上のような結論になります。これ以上はダイアモンドの専門家(今はたくさん居る)に聞かないと分かりません。私もなぜダイアモンドの熱伝導率が高いのか知りたいです。^^

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