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材料の熱力学

エリンガム図では、どの酸化物の生成反応も O₂ 1 molあたりの ΔG° にそろえて描く。そうする主な利点はどれか。

  1. Aどの酸化物でも ΔG° の値が正になり、温度軸の上側にそろって目盛りが読み取りやすくなる
  2. B2本の直線の縦の差が、一方の金属が他方の酸化物を還元する反応の ΔG° にそのまま等しくなる
  3. C傾きを決める ΔS° がすべての酸化物で等しくなり、平行な線として比べられる
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正解：B. 2本の直線の縦の差が、一方の金属が他方の酸化物を還元する反応の ΔG° にそのまま等しくなる

O₂ 1 molあたりにそろえると、例えば 4/3 Al + O₂ → 2/3 Al₂O₃ と 2Fe + O₂ → 2FeO の差をとったとき O₂ が消え、2FeO + 4/3 Al → 2Fe + 2/3 Al₂O₃ の ΔG° が、2本の直線の縦の差としてそのまま読めます。下にある直線の金属は、その温度で上にある直線の酸化物を還元できます。酸化物の生成の ΔG° はほとんどが負で、そろえ方によって符号が変わることはありません。傾きは各反応の ΔS° で決まるので、O₂ 1 molあたりにそろえても等しくはなりません。金属の酸化では、どれも気体の O₂ 1 mol が消費されるので、似た傾きになるだけです。

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