Глоссарий. Химия. Что реагирует с магнием?

Гидрид магния состава MgH2 это полимер с атомами водорода в качестве мостиков. Координационное число магния равно 4. Такая структура приводит к резкому снижению термической стабильности соединения. Гидрид магния легко окисляется кислородом воздуха и воды. Эти реакции связаны с большим развитием энергии.

Магний

В 1808 году Хамфри Дэви получил амальгаму нового металла путем электролиза слегка увлажненной белой магнезии с HgO, который вскоре был выделен и назван магнием.

Магний входит в состав почти двухсот неорганических соединений. Наиболее важными минералами, из которых добывают магний, являются доломит CaC03 — MgC03магнезит MgC03KC1 — MgCl9 -6H20. Морская вода содержит большое количество магния.

Магний получают электролизом MgCl2. Для снижения температуры плавления добавляют KC1 или NaCI. Катодом является железный электрод, а анодом — графит. Магний высвобождается из катода, в то время как молекулярный хлор C12. Магний может быть получен в результате металлотермических и карбонотермических процессов. В первом случае прокаленный доломит CaO-MgO зажигается с ферросилицием или алюмосилицием при температуре 1200-1300°C:

Во втором магний восстанавливается углеродом при температуре 2100°C. Металл высвобождается при быстром охлаждении, поскольку при высокой температуре равновесие сильно смещается вправо:

Свойства магния и его соединений. Магний — серебристо-белый металл, в пять раз легче меди и в 1,5 раза легче алюминия. На воздухе он легко покрывается пленкой оксида MgO.

Магний легко взаимодействует с галогенами и окисляется серой и азотом при нагревании:

Магний не реагирует непосредственно с водородом, но может быть получен косвенно в виде MgH2. По сравнению с VeHH2 и A1H3которые являются в основном ковалентными, в MgH2 связь более ионная. MgH2 термически более стабилен, чем VeH2. Под действием воды MgM является2 разлагается:

Хотя магний значительно опережает водород в диапазоне типичных электродных потенциалов, он очень медленно реагирует с холодной водой, поскольку образующийся Mg(OH)2 очень мало растворим (растворимость 0,002 % при 20 °C). Реакция ускоряется при нагревании, так как растворимость Mg(OH) увеличивается.2:

Магний очень хорошо растворим в кислотах, за исключением HF и H3Р04так как образует нерастворимые соединения с последними:

Разбавить HN03 реагирует реагирует с магнием и восстанавливает его до N20 или NH 04N03:

MgO Оксид магния представляет собой белый тугоплавкий порошок, который почти не растворяется в воде. Он образуется при разложении MgC0.3:

Быть основным оксидом, MgO химичесki активен. Он поглощает C02и превращает его в карбонат. Он легко вступает в реакцию с кислотами. Во время прокаливания он становится очень твердым и теряет химическую активность.

Гидроксид магния Mg(OH)2 — кристаллическое твердое вещество, является умеренно сильным основанием.

Большинство солей Mg 2+ растворимы в воде, в то время как Mg3(P04)2, MgC03 и MgF2 являются малорастворимыми, которые широко используются в анализе. химии.

Свойства большинства соединений магния сходны со свойствами соединений LP (диагональное сходство в периодической таблице), что объясняется сходством так называемых ионных потенциалов (отношение между зарядом иона и ионным радиусом). Аналогичное явление можно наблюдать между бериллием и алюминием, сходство которых. химичесСходство ионных и физических свойств алюминия и бериллия можно также объяснить близостью их ионных потенциалов.

Дигидроортофосфат магния — это кислая соль металлического магния и ортофосфата с формулой Mg(H2PO4)2бесцветные, гигроскопичные кристаллы, растворимые в воде, образуют кристаллогидриды.

Магний

Магний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической таблицы. химичесАтомный номер элемента Mg — 12. Он обозначается символом Mg (лат.: magnesium). Простое вещество магний (CAS-номер: 7439-95-4) — это легкий, ковкий, серебристо-белый металл. Это довольно распространенное явление в природе. При горении он выделяет большое количество света и тепла.

В 1695 году из воды Эпсомского источника в Англии была добыта соль, которая была горькой на вкус и обладала слабительным эффектом. Фармацевты называли ее солью Эпсома, а также английской солью или солью Эпсома. Минерал эпсомит имеет состав MgSO4 — 7H2O. Латинское название элемента происходит от древнего города Магнезия в Малой Азии, где есть залежи минерала магнезита. Впервые он был выделен в чистом виде сэром Хамфри Дэви в 1808 году.

Получение

Обычный промышленный процесс получения металлического магния заключается в электролизе расплава смеси безводного хлорида магния MgCl2 (бишопит), натрий NaCl и калий KCl. В расплаве происходит электролитическое восстановление в виде хлорида магния (бишофит).химичесХлорид магния подвергается электролитическому восстановлению: MgCl2 (электролиз) = Mg + Cl2. Расплавленный металл удаляется из электролизной ванны через регулярные промежутки времени, и добавляются новые порции магнийсодержащего сырья. Поскольку магний, полученный этим методом, содержит относительно большое количество примесей (около 0,1 %), «сырой» магний при необходимости подвергается дополнительной очистке. Для этого используется электролитическое рафинирование, вакуумная плавка со специальными потоками, которые «удаляют» примеси из магния, или вакуумная дистилляция (возгонка) металла. Чистота очищенного магния достигает 99,999 % или более. Другой метод извлечения магния — термический. В этом случае для восстановления оксида магния при высокой температуре используется кремний или кокс: MgO + C = Mg + CO Использование кремния позволяет извлекать магний из такого сырья, как доломит CaCO3-MgCO3без предварительного отделения магния и кальция. Реакции с доломитом следующие: CaCO3-MgCO3 = CaO + MgO + 2CO22MgO + CaO + Si = CaSiO3 + 2Mg. Преимущество термического процесса заключается в том, что он позволяет получить магний более высокой чистоты. Для производства магния используются не только минералы, но и морская вода.

Магний — серебристо-белый металл с гексагональной решеткой, пространственная группа P 63/mmc. В обычных условиях магний покрыт твердым защитным слоем оксида магния MgO, который растворяется при нагревании на воздухе до температуры около 600 °C, после чего металл горит ослепительно белым пламенем, а оксид магния и нитрид магния Mg3N2. Плотность магния при 20 °C составляет 1,737 г/см³, температура плавления металла — tпл = 651 °C, температура кипения tтемпература кипения = 1103 °C, теплопроводность при 20 °C составляет 156 Вт/(м-К). Высокочистый магний обладает пластичностью и легко поддается прессованию, прокатке и механической обработке.

Дигидроортофосфат магния — это кислая соль металлического магния и ортофосфата с формулой Mg(H2PO4)2бесцветные, гигроскопичные кристаллы, растворимые в воде, образуют кристаллогидриды.

Качественная реакция

Качественной реакцией для магния является взаимодействие соли магния с сильной щелочью, в результате чего образуется студенистый осадок. 1:

1. хлорид магния взаимодействует с гидроксидом калия с образованием гидроксида магния и хлорида калия:

MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2 + 2KCI

Химические свойства

1. магний является сильным восстановителем. Поэтому он реагирует Почти во всех неметаллических :

1.1 Магний реагирует с азотом при температуре 780-800º C с образованием нитрида магния:

1.2 Магний сгорает в кислороде (воздухе) при температуре 600-650º C с образованием оксида магния:

2Mg + O2 = 2MgO

1.3 Магний активен реагирует жидким хлором при комнатной температуре. Образуется хлорид магния:

1.4 С водородным магнием реагирует при 175 °C, под избыточным давлением и в присутствии катализатора MgI2 с образованием гидрида магния:

2. магний активно реагирует с соединениями:

2.1. Магний реагирует С горячей водой. Магний реагирует с водой с образованием гидроксида магния и газообразного водорода:

2.2 Магний реагирует с кислотами:

2.2.1. Магний реагирует С разбавленной соляной кислотой, образуя хлорид магния и водород:

Mg + 2HCl = MgCl.2 + H2

2.2.2 При реакции магния с разбавленной азотной кислотой образуются нитрат магния, оксид азота (I) и вода:

2.2.3 В результате реакции сероводорода с магнием при температуре 500º C образуется сульфид магния и водород:

Mg + H2S = MgS + H2

2.3 Магний реагирует с газообразным аммиаком при температуре 600 — 850ºC. В результате этой реакции образуется нитрид магния и водород:

2.4 Магний может реагировать с оксидами:

2.4.1 Взаимодействие магния и оксида азота (IV) при 150ºC в вакууме образует нитрат магния и оксид азота (II) в этилацетилене:

2.4.2 Магний реагирует с оксидом кремния при температуре ниже 800 ºC в атмосфере водорода с образованием кремнезема и оксида магния:

4Mg + SiO2 = Mg2Si + MgO,

В организме взрослого человека весом 65 кг содержится около 20 граммов магния (в основном в виде ионов). Большая его часть сосредоточена в костях. Во внутриклеточной жидкости содержатся комплексы магния с АТФ и АДФ.

Методы определения. Отмерьте 100 мл исследуемой воды в колбу Эрленмейера, добавьте 2-3 капли метилового оранжевого и титруйте 0,1 и.раствором HCl до появления оранжевой окраски.

Биологическая роль магния.

Зеленые листья растений содержат хлорофиллы — магнийсодержащие порфириновые комплексы, которые участвуют в фотосинтезе.

Магний также тесно связан с биологическимихимичеспроцессы в животных организмах. Ионы магния необходимы для запуска ферментов, отвечающих за преобразование фосфатов, перенос нервных импульсов и углеводный обмен. Они также участвуют в сокращении мышц, которое вызывается ионами кальция.

Исследователи из Университета Миннесоты в США несколько лет назад обнаружили, что чем больше магния содержится в яичной скорлупе, тем сильнее она действует.

В организме взрослого человека весом 65 кг содержится около 20 граммов магния (в основном в виде ионов). Большая его часть сосредоточена в костях. Во внутриклеточной жидкости содержатся комплексы магния с АТФ и АДФ.

Суточная потребность в этом элементе составляет 0,35 г. Дефицит магния часто вызывается однообразным питанием, недостатком зеленых овощей и фруктов, а также алкоголизмом. Магния особенно много в абрикосах, персиках и цветной капусте. Он также содержится в капусте, картофеле и помидорах.

Статистика показывает, что люди, живущие в теплом климате, реже страдают от спазмов кровеносных сосудов, чем люди, живущие на севере. Считается, что это связано с пищевыми привычками людей, живущих в более холодном климате. Они едят меньше фруктов и овощей, а значит, получают меньше магния.

Исследование французских биологов показало, что у уставших людей в крови содержится меньше магния, чем у отдохнувших. Они считают, что диета, богатая магнием, должна помочь медицинским работникам бороться с тяжелым состоянием переутомления.

Оцените статью
Uhistory.ru