1000 K で 2Ni(s) + O₂(g) → 2NiO(s) の ΔG° が −298 kJ/mol である。Ni と NiO が共存する平衡酸素分圧はどれに最も近いか。Ni と NiO は純粋な固体(活量1)、標準圧力を1 bar、気体定数を8.314 J/(mol·K)、ln 10 = 2.303 とする。

正解：C. 約3×10⁻¹⁶ bar

平衡では ΔG = ΔG° + RT ln(1/pO₂) = 0 なので、ΔG° = RT ln pO₂ です。log pO₂ = ΔG°/(2.303RT) = −298000/(2.303 × 8.314 × 1000) ≈ −15.6 となり、pO₂ ≈ 3×10⁻¹⁶ bar です。雰囲気の酸素分圧がこれより高ければ Ni は酸化され、低ければ NiO は還元されます。約1×10⁻³⁶ bar は、ΔG°/RT ≈ −35.8 を自然対数ではなく常用対数の値と取り違えたものです。約2×10⁻⁸ bar は、NiO 1 molあたりの ΔG°(−149 kJ/mol)を、pO₂ の指数1/2を落として RT ln pO₂ に等しいとした値です。