¿Hay alguna reacción química que pueda usar para separar el oxígeno de la arena (dióxido de silicio)?

La entalpía de formación de silicio es -911 kJ / mol. Esto significa que la conversión de los elementos Si y O2 a SiO2 genera MUCHA energía. Para revertir esto, tenemos que devolver esa energía (y algo más, cortesía de la termodinámica), lo que realmente significa electricidad o temperatura muy alta. Sin embargo, a altas temperaturas, tiene un gas que contiene Si, SiO, SiO2 y O2. Separar el oxígeno sería un desafío sustancial de ingeniería química.

La única forma práctica en la que puedo pensar es (como otros sugieren) usando carbono para separar los átomos de oxígeno de los de sílice en forma de un gas CO, que es fácil de separar del Si sólido, y luego una mayor química para obtener el oxígeno fuera del CO. Si el oxígeno fuera un elemento raro y tuviéramos (por alguna razón) mucho carbono, entonces esta sería una forma bastante heroica de obtener oxígeno para que los químicos jueguen.

Sí, pero no es una forma buena / económica de producir oxígeno.

La arena es químicamente muy estable, necesita invertir mucha energía para iniciar una reacción química de algo tan estable.

Separar y purificar el silicio de la arena es la base de la industria de la microelectrónica. El oxígeno no se produce en forma elemental en ese proceso, y se descarta.

No lo sé, así que intentaré pensar a mi manera.

1. calentarlo a cierta temperatura (requiere mucha energía)

2. SiO2 es 50% de compuesto iónico y 50% covalente al mismo tiempo, supongo que al fundirlo en el líquido podemos obtener una mezcla de algunas moléculas aleatorias e iones, incluido O ^ 2-, de esta manera puede usar electrólisis en él . (aunque no estoy seguro si funcionaría).

3.mezcle arena con polvo de aluminio y caliéntela (es peligroso) terminará teniendo aleación de silicio y óxido de aluminio, se funden a diferentes temperaturas, Al2O3 se funde en un punto más alto, se funde y se separa, se funde el óxido de aluminio mediante electrólisis

Tenga en cuenta que de todos modos hacer que el oxígeno de la arena no sea práctico y requiere grandes cantidades de energía, no merece la pena.

Silicio – Wikipedia

La sílice se reduce a silicio con carbono a alta temperatura. El oxígeno se combina con el carbono para producir monóxido de carbono, que puede reducirse aún más con hidrógeno para producir agua o H2O.

Proceso de Fischer-Tropsch – Wikipedia

El agua puede descomponerse con electricidad para producir oxígeno puro.

Electrólisis del agua – Wikipedia

SiO2 -> CO -> H2O -> O2

Es bastante fácil separar el silicio del dióxido de silicio utilizando carbono como agente reductor, pero eso genera monóxido de carbono. Sin embargo, puede dividir la sílice fundida por electrólisis. Eso le da oxígeno y silicio.