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化学反応
CH4 + 3MnO2 → 3MnO + CO + 2H2O

CH₄ + 3MnO₂ → 3MnO + CO + 2H₂O

更新日：2022/6/13

メタンと酸化マンガン(IV)の反応: CH₄メタン + 3MnO₂酸化マンガン(IV)
⟶
3MnO酸化マンガン(II) + CO一酸化炭素 + 2H₂O水

メタンと酸化マンガン(IV)が反応すると，酸化マンガン(II)と一酸化炭素，水が生成します（その他の反応はこちら）。この反応は酸化還元反応で，

還元性化学種と被還元性化学種の反応

に分類されます。

目次

化学反応情報

化学反応式

メタンと酸化マンガン(IV)の反応: CH₄メタン + 3MnO₂酸化マンガン(IV)
⟶
3MnO酸化マンガン(II) + CO一酸化炭素 + 2H₂O水

一般反応式

還元性化学種と被還元性化学種の反応: 還元性化学種還元剤 + 被還元性化学種酸化剤
⟶
生成物酸化生成物 + 生成物還元生成物

各原子の酸化数

メタンと酸化マンガン(IV)の反応

反応物

化学式	名称	係数	分類	一般反応式における分類
CH₄	メタン	1	還元剤	還元性
MnO₂	酸化マンガン(IV)	3	酸化剤	被還元性

生成物

化学式	名称	係数	分類	一般反応式における分類
MnO	酸化マンガン(II)	3	還元生成物	–
CO	一酸化炭素	1	酸化生成物	–
H₂O	水	2	–	–

熱力学的変化

標準状態における変化 (1)

メタンと酸化マンガン(IV)の反応 ◆ Δ_rG −253.99 kJ/mol K 3.14 × 10⁴⁴ pK −44.50: CH₄気体 + 3MnO₂結晶性固体
⟶
3MnO結晶性固体 + CO気体 + 2H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−202.95	−253.99	171.21	118.32
メタン 1 mol あたり	−202.95	−253.99	171.21	118.32
酸化マンガン(IV) 1 mol あたり	−67.650	−84.663	57.070	39.440
酸化マンガン(II) 1 mol あたり	−67.650	−84.663	57.070	39.440
一酸化炭素 1 mol あたり	−202.95	−253.99	171.21	118.32
水 1 mol あたり	−101.47	−127.00	85.605	59.160

標準状態における変化 (2)

メタンと酸化マンガン(IV)の反応: CH₄気体 + 3MnO₂非晶質固体沈殿物
⟶
3MnO結晶性固体 + CO気体 + 2H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−255.5	–	–	–
メタン 1 mol あたり	−255.5	–	–	–
酸化マンガン(IV) 1 mol あたり	−85.17	–	–	–
酸化マンガン(II) 1 mol あたり	−85.17	–	–	–
一酸化炭素 1 mol あたり	−255.5	–	–	–
水 1 mol あたり	−127.8	–	–	–

水溶液における変化 (1)

メタンと酸化マンガン(IV)の反応 ◆ Δ_rG −270.38 kJ/mol K 2.34 × 10⁴⁷ pK −47.37: CH₄水溶液 (非解離状態) + 3MnO₂結晶性固体
⟶
3MnO結晶性固体 + CO気体 + 2H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−188.72	−270.38	273.8	–
メタン 1 mol あたり	−188.72	−270.38	273.8	–
酸化マンガン(IV) 1 mol あたり	−62.907	−90.127	91.27	–
酸化マンガン(II) 1 mol あたり	−62.907	−90.127	91.27	–
一酸化炭素 1 mol あたり	−188.72	−270.38	273.8	–
水 1 mol あたり	−94.360	−135.19	136.9	–

水溶液における変化 (2)

メタンと酸化マンガン(IV)の反応 ◆ Δ_rG −253.11 kJ/mol K 2.20 × 10⁴⁴ pK −44.34: CH₄水溶液 (非解離状態) + 3MnO₂結晶性固体
⟶
3MnO結晶性固体 + CO水溶液 (非解離状態) + 2H₂O液体

	標準反応エンタルピー Δ_rH° kJ · mol⁻¹	標準反応ギブスエネルギー Δ_rG° kJ · mol⁻¹	標準反応エントロピー Δ_rS° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準反応定圧熱容量 Δ_rC_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
反応式 1 mol あたり	−199.15	−253.11	180.7	–
メタン 1 mol あたり	−199.15	−253.11	180.7	–
酸化マンガン(IV) 1 mol あたり	−66.383	−84.370	60.23	–
酸化マンガン(II) 1 mol あたり	−66.383	−84.370	60.23	–
一酸化炭素 1 mol あたり	−199.15	−253.11	180.7	–
水 1 mol あたり	−99.575	−126.56	90.35	–

反応物の熱力学データ

化学式	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
CH₄ (g)	-74.81^[1]	-50.72^[1]	186.264^[1]	35.309^[1]
CH₄ (ao)	-89.04^[1]	-34.33^[1]	83.7^[1]	–
MnO₂ (cr)	-520.03^[1]	-465.14^[1]	53.05^[1]	54.14^[1]
MnO₂ (am) 沈殿物	-502.5^[1]	–	–	–

* (g):気体, (ao):水溶液 (非解離状態), (cr):結晶性固体, (am):非晶質固体

生成物の熱力学データ

化学式	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
MnO (cr)	-385.22^[1]	-362.90^[1]	59.71^[1]	45.44^[1]
MnO (g)	124.22^[1]	–	–	–
CO (g)	-110.525^[1]	-137.168^[1]	197.674^[1]	29.142^[1]
CO (ao)	-120.96^[1]	-119.90^[1]	104.6^[1]	–
H₂O (cr)	–	–	–	–
H₂O (l)	-285.830^[1]	-237.129^[1]	69.91^[1]	75.291^[1]
H₂O (g)	-241.818^[1]	-228.572^[1]	188.825^[1]	33.577^[1]

* (cr):結晶性固体, (g):気体, (ao):水溶液 (非解離状態), (l):液体

参考文献

参考文献一覧

1
Janiel J. Reed (1989)
The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
https://doi.org/10.18434/M32124
National Institute of Standards and Technology (NIST)
引用リスト