化学平衡についてです

質問

日常生活でダイヤモンドが黒鉛に自発的に変化していく場面を見ることができないのは反応の速度が遅いからですか？また、なぜ遅いのか、その理由も教えてください。

回答No.2

hydrophobic

C(グラファイト)＋O2→CO2,ΔH1＝－393.4kJmol-1
C(ダイヤモンド)＋O2→CO2,ΔH2＝－395.3kJmol-1
C(グラファイト)→C(ダイヤモンド)
ΔH＝ΔH1－ΔH2 ＝1.9kJmol-1
転移のエントロピー変化ΔSは
ΔS＝(2.439－5.694)＝－3.255JK-1mol-1
298Kの転移の自由エネルギー変化ΔGは、
ΔG＝ΔH－TΔS＝1.9kJmol-1－298K×(－3.255JK-1mol-1)＝2.87kJmol-1
dG＝－SdT＋VdPだから圧力一定では、dG＝－SdT、任意の温度Tのグラファイト→ダイヤモンドのギブズ自由エネルギー変化は、ΔG＝ΔG298－∫ΔSdT
ΔSが温度によらないとすると、
ΔG＝2870Jmol-1＋(3.255JK-1mol-1)(T－298K)＝(1900＋3.255T/K)Jmol-1
任意の温度で常にΔG＞0となるから温度変化だけではグラファイト→ダイヤモンドの転移は起こらない。

お礼

ありがとうございます。なるほどです。

回答No.1

hue2011

ダイアモンドというのは炭素の結晶の状態なんです。

それは塩が塩化ナトリウムの結晶だというのと同じことです。
塩という結晶を、塩化ナトリウムという分子単位にするのは水に溶かしてイオンにして分解すればいいのです。しかしこれを放置するとまた結晶になって浮きます。ナトリウムと言う要素にするためにはエネルギーが必要です。
反応の速度なんていうものではありません。分解ですから、そう簡単には実現しません。

結晶の状態を解消するには相当なエネルギーが必要です。

そう思えば、ダイアモンドを単なる炭素にする方法は簡単にわかりませんか。
これも反応の速度というレベルの話ではありません。

燃やせばいいのです。数百カラットなんていう巨大なものでない限り1時間以内で真っ黒い炭素のクズになるはずです。