化学

二酸化ケイ素の化学的性質と構造

二酸化ケイ素の化学的性質と構造
二酸化ケイ素(シリカ)の結晶構造、化学的性質、自然界での存在、および安全性に関する包括的な解説。

📌 主なポイント

  • 二酸化ケイ素の化学式はSiO2である。
  • 地殻を構成する主要な物質の一つであり、自然界では石英などの結晶多形として広く産出する。
  • フッ化水素や水酸化ナトリウムなどの特定の化学物質と反応する性質を持つ。

二酸化ケイ素(にさんかけいそ、英語: silicon dioxide)は、化学式SiO2で表されるケイ素の酸化物です。地殻を形成する主要な物質の一つであり、一般にはシリカ無水ケイ酸とも呼ばれます。

純粋な二酸化ケイ素は無色透明ですが、自然界には不純物を含む有色のものも多数存在します。代表的な鉱物である石英(水晶)をはじめ、圧力や温度の条件によって多様な結晶相(結晶多形)を生成し、地球表層において長石類に次いで産出量が多い物質です。

結晶構造と多形

二酸化ケイ素は、結晶性の高い鉱物群と、シリカゲルや植物中に見られる非晶質(アモルファス)の二酸化ケイ素に大別されます。結晶性二酸化ケイ素は、ケイ素原子を中心とする正四面体構造が酸素原子を介して無数に連なる共有結合結晶です。

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よくある質問

二酸化ケイ素の別名は何ですか?
シリカ、無水ケイ酸、酸化シリコンとも呼ばれます。
自然界における主な存在形態は何ですか?
石英(水晶)をはじめとする結晶性鉱物や、砂の主成分である珪砂などとして存在します。

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参考文献

国際化学物質安全性カード 二酸化ケイ素 ICSC番号:0808 (日本語版) 国立医薬品食品衛生研究所