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化学反応
2Mg + 3SiO2 → 2MgSiO3 + Si

2Mg + 3SiO₂ → 2MgSiO₃ + Si

更新日：2022/6/13

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mgマグネシウム + 3SiO₂二酸化ケイ素
⟶
2MgSiO₃メタケイ酸マグネシウム + Siケイ素

マグネシウムと二酸化ケイ素が反応すると，メタケイ酸マグネシウムとケイ素が生成します。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

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mgマグネシウム + 3SiO₂二酸化ケイ素
⟶
2MgSiO₃メタケイ酸マグネシウム + Siケイ素

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

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応

反応物

化学式	名称	係数	分類	一般反応式における分類
Mg	マグネシウム	2	還元剤	還元性
SiO₂	二酸化ケイ素	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
MgSiO₃	メタケイ酸マグネシウム	2	酸化生成物	–
Si	ケイ素	1	還元生成物	–

熱力学的変化

標準状態における変化 (1)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −354.26 kJ/mol K 1.16 × 10⁶² pK −62.06: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-石英
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si結晶性固体

	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	−365.18	−354.26	−36.57	−0.31
マグネシウム 1 mol あたり	−182.59	−177.13	−18.29	−0.155
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−121.73	−118.09	−12.19	−0.103
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−182.59	−177.13	−18.29	−0.155
ケイ素 1 mol あたり	−365.18	−354.26	−36.57	−0.310

標準状態における変化 (2)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-石英
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si非晶質固体

	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	−361.0	–	–	–
マグネシウム 1 mol あたり	−180.5	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−120.3	–	–	–
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−180.5	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−361.0	–	–	–

標準状態における変化 (3)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −357.89 kJ/mol K 5.01 × 10⁶² pK −62.70: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-クリストバライト
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si結晶性固体

	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	−369.56	−357.89	−39.09	0.44
マグネシウム 1 mol あたり	−184.78	−178.94	−19.55	0.220
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−123.19	−119.30	−13.03	0.147
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−184.78	−178.94	−19.55	0.220
ケイ素 1 mol あたり	−369.56	−357.89	−39.09	0.440

標準状態における変化 (4)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-クリストバライト
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si非晶質固体

	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	−365.4	–	–	–
マグネシウム 1 mol あたり	−182.7	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−121.8	–	–	–
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−182.7	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−365.4	–	–	–

標準状態における変化 (5)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −358.40 kJ/mol K 6.15 × 10⁶² pK −62.79: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-トリディマイト
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si結晶性固体

	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	−370.82	−358.40	−41.6	−0.82
マグネシウム 1 mol あたり	−185.41	−179.20	−20.8	−0.410
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−123.61	−119.47	−13.9	−0.273
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−185.41	−179.20	−20.8	−0.410
ケイ素 1 mol あたり	−370.82	−358.40	−41.6	−0.820

標準状態における変化 (6)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-トリディマイト
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si非晶質固体

	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	−366.6	–	–	–
マグネシウム 1 mol あたり	−183.3	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−122.2	–	–	–
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−183.3	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−366.6	–	–	–

標準状態における変化 (7)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −372.08 kJ/mol K 1.53 × 10⁶⁵ pK −65.19: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂非晶質固体
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si結晶性固体

	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	−387.53	−372.08	−51.8	−0.2
マグネシウム 1 mol あたり	−193.76	−186.04	−25.9	−0.10
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−129.18	−124.03	−17.3	−0.067
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−193.76	−186.04	−25.9	−0.10
ケイ素 1 mol あたり	−387.53	−372.08	−51.8	−0.20

標準状態における変化 (8)

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂非晶質固体
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si非晶質固体

	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	−383.3	–	–	–
マグネシウム 1 mol あたり	−191.7	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−127.8	–	–	–
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−191.7	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−383.3	–	–	–

水溶液における変化

マグネシウムと二酸化ケイ素の反応: 2Mg結晶性固体 + 3SiO₂水溶液 (非解離状態)
⟶
2MgSiO₃結晶性固体 + Si結晶性固体

	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	−407.0	–	–	–
マグネシウム 1 mol あたり	−203.5	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−135.7	–	–	–
メタケイ酸マグネシウム 1 mol あたり	−203.5	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−407.0	–	–	–

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
Mg (cr)	0^[1]	0^[1]	32.68^[1]	24.89^[1]
Mg (g)	147.70^[1]	113.10^[1]	148.650^[1]	20.786^[1]
SiO₂ (cr) α-石英	-910.94^[1]	-856.64^[1]	41.84^[1]	44.43^[1]
SiO₂ (cr) α-クリストバライト	-909.48^[1]	-855.43^[1]	42.68^[1]	44.18^[1]
SiO₂ (cr) α-トリディマイト	-909.06^[1]	-855.26^[1]	43.5^[1]	44.60^[1]
SiO₂ (am)	-903.49^[1]	-850.70^[1]	46.9^[1]	44.4^[1]
SiO₂ (g)	-322^[1]	–	–	–
SiO₂ (ao)	-897.0^[1]	–	–	–

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

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
MgSiO₃ (cr)	-1549.00^[1]	-1462.09^[1]	67.74^[1]	81.38^[1]
Si (cr)	0^[1]	0^[1]	18.83^[1]	20.00^[1]
Si (am)	4.2^[1]	–	–	–
Si (g)	455.6^[1]	411.3^[1]	167.97^[1]	22.251^[1]

* (cr):結晶性固体, (am):非晶質固体, (g):気体

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