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化学反応
4Li + 3SiO2 → 2Li2SiO3 + Si

4Li + 3SiO₂ → 2Li₂SiO₃ + Si

更新日：2022/6/13

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Liリチウム + 3SiO₂二酸化ケイ素
⟶
2Li₂SiO₃メタケイ酸リチウム + Siケイ素

リチウムと二酸化ケイ素が反応すると，メタケイ酸リチ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

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Liリチウム + 3SiO₂二酸化ケイ素
⟶
2Li₂SiO₃メタケイ酸リチウム + 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

リチ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
Li	リチウム	4	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
Li₂SiO₃	メタケイ酸リチウム	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)

リチウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −544.5 kJ/mol K 2.47 × 10⁹⁵ pK −95.39: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-石英
⟶
2Li₂SiO₃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	−563.4	−544.5	−63.51	−14.21
リチウム 1 mol あたり	−140.8	−136.1	−15.88	−3.553
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−187.8	−181.5	−21.17	−4.737
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−281.7	−272.3	−31.75	−7.105
ケイ素 1 mol あたり	−563.4	−544.5	−63.51	−14.21

標準状態における変化 (2)

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-石英
⟶
2Li₂SiO₃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	−559.2	–	–	–
リチウム 1 mol あたり	−139.8	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−186.4	–	–	–
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−279.6	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−559.2	–	–	–

標準状態における変化 (3)

リチウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −548.1 kJ/mol K 1.05 × 10⁹⁶ pK −96.02: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-クリストバライト
⟶
2Li₂SiO₃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	−567.8	−548.1	−66.03	−13.46
リチウム 1 mol あたり	−141.9	−137.0	−16.51	−3.365
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−189.3	−182.7	−22.01	−4.487
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−283.9	−274.1	−33.02	−6.730
ケイ素 1 mol あたり	−567.8	−548.1	−66.03	−13.46

標準状態における変化 (4)

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-クリストバライト
⟶
2Li₂SiO₃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	−563.6	–	–	–
リチウム 1 mol あたり	−140.9	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−187.9	–	–	–
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−281.8	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−563.6	–	–	–

標準状態における変化 (5)

リチウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −548.6 kJ/mol K 1.29 × 10⁹⁶ pK −96.11: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-トリディマイト
⟶
2Li₂SiO₃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	−569.0	−548.6	−68.5	−14.72
リチウム 1 mol あたり	−142.3	−137.2	−17.1	−3.680
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−189.7	−182.9	−22.8	−4.907
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−284.5	−274.3	−34.3	−7.360
ケイ素 1 mol あたり	−569.0	−548.6	−68.5	−14.72

標準状態における変化 (6)

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂結晶性固体α-トリディマイト
⟶
2Li₂SiO₃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	−564.8	–	–	–
リチウム 1 mol あたり	−141.2	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−188.3	–	–	–
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−282.4	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−564.8	–	–	–

標準状態における変化 (7)

リチウムと二酸化ケイ素の反応 ◆ Δ_rG −562.3 kJ/mol K 3.24 × 10⁹⁸ pK −98.51: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂非晶質固体
⟶
2Li₂SiO₃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	−585.7	−562.3	−78.7	−14.1
リチウム 1 mol あたり	−146.4	−140.6	−19.7	−3.52
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−195.2	−187.4	−26.2	−4.70
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−292.9	−281.1	−39.4	−7.05
ケイ素 1 mol あたり	−585.7	−562.3	−78.7	−14.1

標準状態における変化 (8)

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂非晶質固体
⟶
2Li₂SiO₃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	−581.5	–	–	–
リチウム 1 mol あたり	−145.4	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−193.8	–	–	–
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−290.8	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−581.5	–	–	–

水溶液における変化

リチウムと二酸化ケイ素の反応: 4Li結晶性固体 + 3SiO₂水溶液 (非解離状態)
⟶
2Li₂SiO₃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	−605.2	–	–	–
リチウム 1 mol あたり	−151.3	–	–	–
二酸化ケイ素 1 mol あたり	−201.7	–	–	–
メタケイ酸リチウム 1 mol あたり	−302.6	–	–	–
ケイ素 1 mol あたり	−605.2	–	–	–

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
Li (cr)	0^[1]	0^[1]	29.12^[1]	24.77^[1]
Li (g)	159.37^[1]	126.66^[1]	138.77^[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
Li₂SiO₃ (cr)	-1648.1^[1]	-1557.2^[1]	79.83^[1]	99.08^[1]
Li₂SiO₃ (vit)	-1628^[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, (vit):ガラス状液体, (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