Kupferoxid + Kohlenstoff = Energie?

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo zusammen,

im allgemeinen sind ja die Reduktionen von Metalloxiden in Elementare Metalle durch Kohlenstoff ja nur möglich, wenn ich von aussen Energie einbringe. (Reaktion läuft nur unter äusserem Zwang ab)

Stimmt es, dass sich Kupferoxid (nach einmaliger Aktivierungsenergiezugabe) theoretisch selbständig mit Kohlenstoff reduzieren lässt und dabei auch noch Energie abgibt? Also läuft die Reaktion nach einmaliger Aktivierung freiwillig ohne weitere Energiezufuhr ab? Leider findet man nicht unbedingt viel zu dem Thema, lediglich dass eine Kohlenstoffreduktion möglich ist.

#2

Moin,

im allgemeinen sind ja die Reduktionen von Metalloxiden in
Elementare Metalle durch Kohlenstoff ja nur möglich, wenn ich
von aussen Energie einbringe. (Reaktion läuft nur unter
äusserem Zwang ab)

Was heißt ‚im allgemeinen‘?
Welche Metalle meinst Du?

Stimmt es, dass sich Kupferoxid (nach einmaliger
Aktivierungsenergiezugabe) theoretisch selbständig mit
Kohlenstoff reduzieren lässt und dabei auch noch Energie
abgibt?

Ja. Wenn das System so gut thermisch isoliert ist, daß nicht zuviel Energie in die Umgebung abgegeben wird.

Als grobe Richtschnur, welche Reaktion mit welchen Partnern exotherm oder Endotherm ist kann das Redoxpotential dienen.
Da wird Wasserstoff unter streng definierten Bedingungen der Wert 0 zugeordnet und die anderen Elemente damit verglichen. Bei vielen Elementen muss dabei beachtet werden, in welcher Oxidationsstufe sie vorliegen.

Verkompliziert wird das allerdings durch die von Dir erwähnte Aktivierungsenergie und es kommen noch andere Gemeinheiten dazu wie kinetische Aspekte.

Wenn Du Dich genauer mit diesem Thema beschäftigen willst/musst, solltest Du Dir mal die Gibbs-Energie anschauen.

Gandalf

#3

Vielen Dank für die Erklärung :smile:

Mit unter allgemein dachte ich an standard Gebrauchsmetalle wie Eisen, Aluminium, etc…

#4

Moin,

Mit unter allgemein dachte ich an standard Gebrauchsmetalle
wie Eisen, Aluminium, etc…

Aluminiumoxid lässt sich mit C nicht reduzieren, zudem besteht die große Tendenz bei Alu Carbide zu bilden.
Eisen läst sich mit C reduzieren und das wird auch großtechnisch gemacht, nennt sich Hochofenprozess.

Im Kleinen ist bei Eisen das Problem, daß die Temperatur, bei der die Reaktion abläuft sehr hoch sein muss und ein kleines Gefäß sehr schnell abkühlt. Wird der Pott aber bei dieser Temperatur gehalten, läuft die Reaktion ab.
Das hat neben der Enthalpie den Grund, daß die Reaktion auch entropisch stark begünstigt ist, weil ein Gas (CO2) dabei entsteht. Wird dieses Gas entfernt, lässt sich über das Massenwirkungsgesetz herleiten, daß die Gleichgewichtverschiebung in Richtung Eisen ablaufen muss.

Gandalf

#5

Hallo zusammen,

Hallo alleine,

abgibt? Also läuft die Reaktion nach einmaliger Aktivierung
freiwillig ohne weitere Energiezufuhr ab? Leider findet man
nicht unbedingt viel zu dem Thema, lediglich dass eine

„suchet so werdet ihr finden …“

siehe z.B.:
http://www.versuchschemie.de/topic,13317,-Reaktion+v…

daraus:
„Das Kupferoxid reagiert mit dem Kohlenstoff. Es handelt sich um eine exotherme Reaktion (läuft von allein unter Energieabgabe)“

Auch ohne Gruß