问题：关于碳与硅的简单的问题
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提问：yaohuaman
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时间：2007-01-13 17:07:49 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

根据元素周期表：碳的氧化性大于硅的氧化性，但：SiO2+2C===Si+2CO（高温）
除了碳在高温时有还原性之外。还有什么原因？

回复人：sj,▲▲▲ (不管外部发生何等情况，我始终坚定自己是一名真正的化学工作者。) 时间：2007-01-13 19:07:25 编辑	1楼
请注意为何在反应中没有CO2生成?你想过吗?四价硅的氧化性大于单质碳,但四价碳的氧化性大于四价硅,就像三价铁离子的氧化性大于单质铜一般,但不能由此推论铁的氧化性大于铜的氧化性.所以对于同族元素比较其氧化性只能在同价态下比较.

回复人：化学王子,★ (浩淼人生化学路，前途茫茫超自然！！) 时间：2007-01-13 19:17:42 编辑

2楼

1、如果反应为SiO2+C=Si+CO2↑，则：△G°3=(-394.4+0)-(-805.0+0)=△H-T△S =－394.4+805.0=410.6(kJ)>0
2、如果反应为SiO2+2C=Si+2CO↑，则：△G°4=[(-137.3)×2+0]-(-805.0+2×0)=△H-T△S =530.4(kJ)>0
由于△H-T△S均为正值大于零，则这两个反应在标准状态都不能自发发生。那么在高温下能否进行？可以用△H-T△S进行进一步计算与研讨。
当反应为SiO2+C=Si+CO2↑时，
△ H°3=(-393.51+0)-(-859.4+0)=465.89(kJ)
△S°3=(213.64+18.7)-(41.86+5.69)=184.79(J•K-1)。
我们可以得到这样一个式子：△H-T△S=465.89-184.79×10-3 T
设△H-T△S <0 即465.89-184.79×10-3T< 0 。我们可以解出T>2521.18K，也就是说当温度升高到2521.18K时，该反应能发生。
当反应为SiO2+2C=Si+2CO↑时
△H°4=(-110.53×2+0)-(-859.4+2×0)=638.34(kJ)
△S°4=(197.91×2+18.7)-(41.86+2×5.69)=361.28(J•K-1)
△G°4=△H-T△S=638.34-361.28×10-3T
设△G°4<0 即638.34-361.28×10-3T<0

即当温度超过1766.88K时，反应按生成Si和CO方式进行。
经以上近似计算，在高温条件下，△G3、△G4可变为负值。也就是说，在高温条件下这两个反应都能进行。但生成Si和CO的反应比生成Si和CO2的反应易进行，因生成Si和CO的温度较生成Si和CO2低754.3K(2521.78-1766.88=754.3K)。所以将SiO2跟C的反应写SiO2+2C=Si+2CO更能合乎实际反应事实。

回复人：yaohuaman,▲ (大家好!我叫草小籽！大家快乐每一天！！！) 时间：2007-01-13 22:31:40 编辑	3楼
抛砖引玉.非常感谢!我是天津耀华的学生！

得分人：sj：2,化学王子：3,

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