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アルミニウムの製造について。
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実際にはCOもCO2も発生しています。 電流の大きさ、温度、気圧、黒鉛との接触面の形状などによってCOとCO2の 比率が変わります。 化学反応の生成物は以下の3点で決まります。※主に(1)ですが。 (1)熱力学的エネルギーが安定な物質 (2)活性化エネルギーが小さく、反応速度が速い物質 (3)エントロピーが大きな物質(高温時) たとえば、ガスを燃やしたときには通常はCO2が発生します。 これは、COの生成熱が111[kJ/mol]に対して、CO2の生成熱は 394[kJ/mol]でかなり安定だからです。 高温にするとエントロピーで決まることが多くなり、気体分子が多い方が安定に なります。 C(S)+CO2(G)→2CO2(G) の反応がおこるのはこのためです。 ホール・エルー法の反応では、電流量が大きいと反応速度が速くなります。 C(黒鉛)は固体ですあり、Oの供給源のアルミナは液体状態で接触しています。 C(黒鉛)が酸化されてCOになると、温度が低く、電流量が小さいときは 更に酸化されてCO2になる分子が増えますが温度が高く電流量が大きい場合は、 COは酸化される前に気相中に拡散してしまいます。
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その温度、圧力では二酸化炭素よりも一酸化炭素の方が安定だからです。 C(s) + CO2(g) → 2CO(g) の反応が起きていると考えても良いですが、はじめから二酸化炭素は生じていません。
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