質問: c+o2→co2 水の場合、2h2+o2⇄2h2o、酸素と水素を合わせると水になります。また水を分解すると、酸素と水素に変わります。可逆反応と教わりました。 でも炭酸ガスの場合、c+o2→co2 の非可逆反応と思います。 これが可逆反応ではないことはどのように証明されているのでしょうか。 もし逆反応があれば、炭酸ガスから炭素と酸素が出来上がることになり、厄介物からダイヤモンドが出来ることになります。
回答: 水素と酸素から水ができる反応は、適当な触媒や火花などのきっかけさえあれば、自発的に進みますが、水から水素と酸素ができる反応はそうではなく、外部からエネルギーを加え続けなければ進みません。例えば、水の電気分解であれば、電気エネルギーを加え続けなければ反応は進みませんし、加えた電気エネルギーに比例して反応が進みます。 その辺りの事情は炭素の場合も同じことで、炭素と酸素の反応はきっかけがあれば進みますが、その逆はエネルギーを加え続けなければ進みません。 したがって、そのどちらかだけを可逆であるというのは間違いですし、一般的にはそれを可逆反応として扱うことはありません。なのであなたが書いたことは間違っています。 >炭酸ガスから炭素と酸素が出来上がることになり、 理屈の上では可能ですが、それをするためには大きなエネルギーが必要で、そのエネルギーをどうやっって調達するかが問題になります。例えば石油からそのエネルギーを調達しようとすれば、そこで二酸化炭素が発生するので何の解決にもなりません。 また、より一般的にはダイヤモンドよりもススのような炭素の方ができやすそうです。