二酸化炭素について

質問

初歩的な質問ですいません。
二酸化炭素なのですが、ものを燃やすと簡単に生成されます。
でも、分解するとなると簡単には分解して、酸素と炭素にならないようですね。なぜ、簡単には分解できないのでしょうか。
宜しくお願いいたします。

回答No.5

soyandbeefmilk · ベストアンサー

面白い質問だと思いました。手前は化学は専門ではございませんが高校化学はむしろ苦手というよりは共通一次やセンターの試験に向けて勉強した中で好きな部類になったものでした、というのも有機化学・高分子化学が面白くてそう思ったんですが工学部物理系学科に進みましたが、そもそもは非暗記型である数学、理科を得意とする者で理学部にも思いを寄せた学究肌の元若者でした。
　そこで、燃焼するとは、酸素と化合する、ですよね。化学一般には有機無機を問わず化学反応は酸化還元反応として拡大理解され、化合物元素原子の励起状態を水素イオンH+の数に置き換えたイオン電離状態を示すつまりは基底原子状態からの電子の不足数を示す、酸化数、の概念を用いて分析されますが、すると燃焼や酸化は酸化数が上がることですが、メタンなんかは実は酸化数-4で二酸化炭素とは真逆でしかしやはり温室効果ガスとなるそうなんです。つまり還元つまりは脱酸素・加水素や、酸化つまりは加酸素・脱水素、されにくいという話ですが、炭素が単体元素として生成されにくい原因があるからだと思います。単体炭素は黒鉛とダイヤモンドが知られますが、石炭も黒いダイヤと呼ばれる以上は単体炭素なんだろうとは思いますが、木炭もそうだと思いますが、単体炭素が生成されにくいのがなぜかは自分は分かりません。ただ植物が光合成によって二酸化炭素については脱酸素つまり還元、をする能力の還元能があることしか知りません。なぜなんでしょうね。メタンの酸化は燃焼させると水を発生し容易そうなのにですよ。

回答No.4

KEN_OKweb

ものを燃やすと簡単に生成されてしまうぐらいに、CO2の組み合わせは原子同士の相性がいいからです。
また、実際の空気中では二酸化炭素よりはるかに反応性の高い酸素O2が大量に存在していることも原因の１つです。

酸素を除いて二酸化炭素だけ集めてマグネシウムと一緒に燃焼させれば、サクッと炭素と酸素を分離できるんですけどね。

回答No.3

head1192

結合エネルギーの関係で。

自然界では高エネルギーの物質はエネルギーを周囲に散らし低エネルギー状態になろうとする。
低エネルギーの方が安定だから。

だから水は高いところから低いところに向かおうとする（位置エネルギー）
温度の高い物質は周囲に熱を与え低温になろうとする（熱エネルギー）

（化学）結合エネルギーの場合も同じ。
高いエネルギーを要する化学結合は低いエネルギー状態を目指し常にその機会をうかがっている。
熱が加わったり振動が加わったり触媒に触れたりすると、一気に低エネルギー状態への化学変化が始まる。

炭素同士、酸素同士で結びついているよりは二酸化炭素でいる方が結合エネルギーは低い。
鉄が錆びるのは、鉄原子どうして結晶を作っているよりも酸素と結びつく方がエネルギーが低くて済むからである。

逆に言えば、低エネルギー状態から高エネルギー状態への変化は極めて起こりづらい。
ピンホールに落ちたゴルフボールのようにがっちりと安定してしまっているからである。
少なくともエネルギー差以上のエネルギーを投入しないと（例えばカップの底を強烈に弾いてゴルフボールを押し上げないと）物質は高エネルギー状態に移行しない。
そして高エネルギー状態に移行しても、先に述べた事情で速やかに低エネルギー状態に戻る。

回答No.2

kon555

小難しい話を割愛すると『酸素と炭素は相性が良いので結びつきやすい』のです。
　だから二酸化炭素になりやすいのですが、相性が良い分だけ別れさせるのも大変なんです。

回答No.1

fujic-1990

模式図的に、列車の連結部を考えるのが簡単なように思います。

　まあどっちが♂でどっちが♀なのかわかりません（たぶん酸素が攻撃的）が、はめ込むのは簡単ですが、いったんはまり込むと簡単には抜けないような形で酸素原子と炭素原子が結びつく、と考えるのが分かり易いと思います。