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5Si + 4HNO3 → 2H2SiO3 + 3SiO2 + 2N2

ケイ素硝酸が反応すると,メタケイ酸二酸化ケイ素窒素が生成します(その他の反応はこちら)。この反応は酸化還元反応で,

に分類されます。

目次
  1. 1化学反応情報
  2. 2熱力学的変化
  3. 3参考文献
  4. 4関連化学反応
  5. 5関連カテゴリ

化学反応情報

化学反応式

一般反応式

還元性化学種と酸化性化学種の反応
還元性化学種還元剤 + 酸化性化学種酸化剤
生成物酸化生成物 + 生成物還元生成物

各原子の酸化数

ケイ素硝酸の反応

反応物

化学式名称係数分類一般反応式に
おける分類
Siケイ素5
還元剤
還元性
HNO3硝酸4
酸化剤
酸化性

生成物

化学式名称係数分類一般反応式に
おける分類
H2SiO3メタケイ酸2
酸化生成物
SiO2二酸化ケイ素3
酸化生成物
N2窒素2
還元生成物

熱力学的変化

標準状態における変化 (1)

ケイ素硝酸の反応
ΔrG−4431.9 kJ/mol
K2.72 × 10776
pK−776.44
5Si結晶性固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-石英 + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4413.8−4431.960
1 mol あたり
−882.76−886.3812
1 mol あたり
−1103.5−1108.015
1 mol あたり
−2206.9−2215.930
1 mol あたり
−1471.3−1477.320
1 mol あたり
−2206.9−2215.930

標準状態における変化 (2)

ケイ素硝酸の反応
ΔrG−4428.3 kJ/mol
K6.38 × 10775
pK−775.80
5Si結晶性固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-クリストバライト + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4409.4−4428.363
1 mol あたり
−881.88−885.6613
1 mol あたり
−1102.3−1107.116
1 mol あたり
−2204.7−2214.232
1 mol あたり
−1469.8−1476.121
1 mol あたり
−2204.7−2214.232

標準状態における変化 (3)

ケイ素硝酸の反応
ΔrG−4427.7 kJ/mol
K5.01 × 10775
pK−775.70
5Si結晶性固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-トリディマイト + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4408.2−4427.765
1 mol あたり
−881.64−885.5413
1 mol あたり
−1102.0−1106.916
1 mol あたり
−2204.1−2213.833
1 mol あたり
−1469.4−1475.922
1 mol あたり
−2204.1−2213.833

標準状態における変化 (4)

ケイ素硝酸の反応
ΔrG−4414.1 kJ/mol
K2.07 × 10773
pK−773.32
5Si結晶性固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2非晶質固体 + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4391.5−4414.175
1 mol あたり
−878.30−882.8215
1 mol あたり
−1097.9−1103.519
1 mol あたり
−2195.8−2207.138
1 mol あたり
−1463.8−1471.425
1 mol あたり
−2195.8−2207.138

標準状態における変化 (5)

ケイ素硝酸の反応
5Si非晶質固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-石英 + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4434.8
1 mol あたり
−886.96
1 mol あたり
−1108.7
1 mol あたり
−2217.4
1 mol あたり
−1478.3
1 mol あたり
−2217.4

標準状態における変化 (6)

ケイ素硝酸の反応
5Si非晶質固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-クリストバライト + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4430.4
1 mol あたり
−886.08
1 mol あたり
−1107.6
1 mol あたり
−2215.2
1 mol あたり
−1476.8
1 mol あたり
−2215.2

標準状態における変化 (7)

ケイ素硝酸の反応
5Si非晶質固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2結晶性固体α-トリディマイト + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4429.2
1 mol あたり
−885.84
1 mol あたり
−1107.3
1 mol あたり
−2214.6
1 mol あたり
−1476.4
1 mol あたり
−2214.6

標準状態における変化 (8)

ケイ素硝酸の反応
5Si非晶質固体 + 4HNO3液体
2H2SiO3結晶性固体 + 3SiO2非晶質固体 + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4412.5
1 mol あたり
−882.50
1 mol あたり
−1103.1
1 mol あたり
−2206.3
1 mol あたり
−1470.8
1 mol あたり
−2206.3

水溶液における変化

ケイ素硝酸の反応
5Si結晶性固体 + 4HNO3水溶液 (解離状態)
2H2SiO3水溶液 (非解離状態) + 3SiO2水溶液 (非解離状態) + 2N2気体
標準反応
エンタルピー
ΔrH°
kJ · mol−1
標準反応
ギブス
エネルギー
ΔrG°
kJ · mol−1
標準反応
エントロピー
ΔrS°
J · K−1 · mol−1
標準反応
定圧熱容量
ΔrCp°
J · K−1 · mol−1
反応式
1 mol あたり
−4227.2
1 mol あたり
−845.44
1 mol あたり
−1056.8
1 mol あたり
−2113.6
1 mol あたり
−1409.1
1 mol あたり
−2113.6

反応物の熱力学データ

化学式標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
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
Cp°
J · K−1 · mol−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]
HNO3 (l)-174.10[1]-80.71[1]155.60[1]109.87[1]
HNO3 (g)-135.06[1]-74.72[1]266.38[1]53.35[1]
HNO3 (ai)-207.36[1]-111.25[1]146.4[1]-86.6[1]
HNO3 (l)
1水和物
-473.46[1]-328.77[1]216.90[1]182.46[1]
HNO3 (l)
3水和物
-1056.04[1]-811.09[1]346.98[1]325.14[1]
* (cr):結晶性固体, (am):非晶質固体, (g):気体, (l):液体, (ai):水溶液 (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
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
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
Cp°
J · K−1 · mol−1
H2SiO3 (cr)-1188.7[1]-1092.4[1]134[1]
H2SiO3 (ao)-1182.8[1]-1079.4[1]109[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]
N2 (g)0[1]0[1]191.61[1]29.125[1]
* (cr):結晶性固体, (ao):水溶液 (非解離状態), (am):非晶質固体, (g):気体

参考文献

参考文献一覧

  1. 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
    National Institute of Standards and Technology (NIST)