還元

質問

理科の実験をしていて思ったんですが、

酸化銀は熱するだけで、銀がとりだせるのに、
酸化銅は炭を混ぜないと銅が取り出せないのは、
なぜなんでしょうか？？

考えてみたんですが、よく分かりません。
教えてもらえると、うれしいです！

回答No.2

Ichitsubo · ベストアンサー

#1doc_sundayさんのおっしゃるように、この「なぜ」を説明することはできません。ともかくそのようにこの世はなっているのです。

>酸化銀は熱するだけで、銀がとりだせるのに、
>酸化銅は炭を混ぜないと銅が取り出せない
これと同じことは別の現象でみると
・銅は熱すると酸化銅になるが、銀はならない
・酸化鉄も酸化銅と同じように炭素と混合して熱すると鉄が取り出せるが、酸化アルミニウムを炭素と混合して熱してもアルミニウムは取り出せず酸化アルミニウムのままである。
・銅は長い時間かけて錆びるが、銀は錆びない
・鉄が錆びるには銅よりも時間がかからない

これらの現象は「なぜ」を解決することはできません。しかし、同じ理由で存在する法則を考えることができます。
それは「酸素との結合力に差がある」ということ。
あくまでこれは「なぜ」を言い換えただけであり、根本的な説明にはなっていません。しかし理解が一歩奥へ進みます。
銀と酸素は結合が緩いので、酸化銀を少し熱しただけでいともたやすく分解する。
銅と酸素の結合は銀と酸素に比べたら強いのでちょっと熱しただけでは分解しない（なお、強く熱すると分解します。ただ、そのあと冷える途中でまた結合します)。
鉄は銅よりも酸素と結びつきやすいから銅よりもよく錆びる。
アルミはとても酸素と結びつきやすいので分解するにはそうとうの労力がいる。

結局なぜ酸素との結合力に差があるのか、そのおおもとは謎のままです。

お礼

そうなんですね。。。
複雑です(汗

詳しい説明ありがとうございました！

回答No.1

noname#160321

うーん「根源的」過ぎて、難しい。
単純に言うと酸化物の標準生成エンタルピー(酸化物を金属と酸素から作るときの発熱量の符号を変えたもの、発熱なら負)が銅の方が小さいから。（負で絶対値が大きい）
そのため炭素が二酸化炭素になる分のエネルギーで助けてやらないと還元されない。
ＣuＯ ＋ 1/2Ｃ → Ｃu ＋ 1/2ＣＯ2↑
銀は熱エネルギーだけで還元される。

補足

なんとなく、分かったような気がします。
回答ありがとうございました！