ダイヤモンドと黒鉛

質問

「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？

回答No.2

seishu

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）

回答No.1

noname#160321

>>「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。^^