Магний с водяным паром уравнение

Магний: способы получения и химические свойства

Магний Mg — это щелочной металл. Серебристо-белый, относительно мягкий, пластичный, ковкий металл. На воздухе покрыт оксидной пленкой. Сильный восстановитель.

Относительная молекулярная масса M_r = 24,305; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,737; t_пл = 648º C; t_кип = 1095º C.

Способ получения

1. В результате электролиза расплава хлорида магния образуются магний и хлор :

2. Нитрид магния разлагается при 700 — 1500º С образуя магний и азот:

3. Оксид магния легко восстанавливается углеродом при температуре выше 2000º С, образуя магний и угарный газ:

MgO + C = Mg + CO

4. Оксид магния также легко восстанавливается кальцием при 1300º С с образованием магния и оксида кальция:

MgO + Ca = CaO + Mg

Качественная реакция

Качественной реакцией для магния является взаимодействие соли магния с любой сильной щелочью, в результате которой происходит выпадение студенистого осадка:

1. Хлорид магния взаимодействует с гидроксидом калия и образует гидроксид магния и хлорид калия:

MgCl₂ + 2KOH = Mg(OH)₂ + 2KCI

Химические свойства

1. Магний — сильный восстановитель . Поэтому он реагирует почти со всеми неметаллами :

1.1. Магний взаимодействует с азотом при 780 — 800º С образуя нитрид магния:

1.2. Магний сгорает в кислороде (воздухе) при 600 — 650º С с образованием оксида магния:

2Mg + O₂ = 2MgO

1.3. Магний активно реагирует при комнатной температуре с влажным хлором . При этом образуется хлорид магния :

1.4. С водородом магний реагирует при температуре 175º C, избыточном давлении и в присутствии катализатора MgI₂ с образованием гидрида магния:

2. Магний активно взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Магний реагирует с горячей водой . Взаимодействие магния с водой приводит к образованию гидроксида магния и газа водорода:

2.2. Магний взаимодействует с кислотами:

2.2.1. Магний реагирует с разбавленной соляной кислотой, при этом образуются хлорид магния и водород :

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂ ↑

2.2.2. Реагируя с разбавленной азотной кислотой магний образует нитрат магния, оксид азота (I) и воду:

2.2.3. В результате реакции сероводородной кислоты и магния при 500º С образуется сульфид магния и водород:

Mg + H₂S = MgS + H₂

2.3. Магний вступает в реакцию с газом аммиаком при 600 — 850º С. В результате данной реакции образуется нитрид магния и водород:

2.4. Магний может вступать в реакцию с оксидами :

2.4.1. В результате взаимодействия магния и оксида азота (IV) при температуре 150º С в вакууме, в этилацетилене образуется нитрат магния и оксид азота (II):

2.4.2. Магний взаимодействует с оксидом кремния при температуре ниже 800º С в атмосфере водорода образуя силицид магния и оксид магния:

4Mg + SiO₂ = Mg₂Si + MgO,

а если температуру поднять до 1000º С, то в результате реакции образуется кремний и оксид магния:

2Mg + SiO₂ = Si + 2MgO

Магний, уравнение реакции его горения

Какие химические процессы протекают при горении магния

Из этой статьи вы узнаете, что такое магний, и увидите настоящее химическое чудо — горение магния в воде!

В XVII веке в английском городке Эпсом из минерального источника было выделено горьковатое вещество, которое обладало слабительным действием. Этим веществом оказался кристаллогидрат сульфата магния или Mg­SO₄∙7H₂O. Из-за специфического вкуса аптекари окрестили это соединение «горькой солью». В 1808 году английский химик Гемфри Дэви с помощью магнезии и ртути получил амальгаму двенадцатого элемента. Одиннадцать лет спустя французский химик Антуан Бюсси получил рассматриваемое вещество с помощью хлорида магния и калия, восстановив магний.

Магний — один из самых распространенных элементов в земной коре. Больше всего соединений магния находится в морской воде. Этот элемент играет важную роль в жизни человека, животных и растений.

Как металл, магний не используют в чистом виде — только в сплавах (например, с титаном). Магний позволяет создавать сверхлегкие сплавы.

Физические свойства магния

Магний представляет собой легкий и пластичный металл серебристо-светлого цвета c характерным металлическим блеском.

Магний окисляется воздухом, на его поверхности образуется достаточно прочная пленка MgO, которая защищает металл от коррозии.

Температура плавления серебристого метала составляет 650 °C, а кипения — 1091 °C.

Химические свойства магния

Этот металл покрыт защитной оксидной пленкой. Если ее разрушить, магний быстро окислится на воздухе. Под температурным воздействием металл активно взаимодействует с галогенами и многими неметаллами. Магний реагирует с горячей водой, образуя гидроксид магния в виде осадка:

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

Если на газовой горелке в специальной химической ложке поджечь порошок магния, а затем опустить его в воду, порошок начнет гореть интенсивнее.

Вот как это происходит:

Из-за интенсивно-выделяющегося водорода горение будет сопровождаться ослепительными вспышками. При этом образуется оксид магния, а затем его гидроксид.

Магний относится к активным металлам, а потому бурно взаимодействует с кислотами. Однако это происходит не так бурно, как в случае с щелочным металлом калием, то есть реакция проходит без воспламенения. Зато с характерным шипением активно выделяются пузырьки водорода. И хотя пузырьки водорода поднимают металл, он не настолько легкий, чтобы оставаться на плаву.

Уравнение реакции магния и соляной кислоты:

Mg + 2HCl = Mg­Cl₂ +H₂

При температуре выше 600 °C магний воспламеняется на воздухе, испуская при этом крайне яркий свет практически во всем спектре, подобно Солнцу.

Внимание! Не пытайтесь повторить эти опыты самостоятельно!

Такая ослепительная вспышка может травмировать глаза: можно получить ожог сетчатки, а в худшем случае — потерять зрение. Поэтому подобный опыт относится не только к самым красивым, но и к самым опасным. Не рекомендуется проводить этот опыт без специальных защитных темных очков. Здесь вы найдте эксперимент с горением магния, который можно безопасно проводить дома.

В процессе реакции образуются белый порошок оксида магния (его еще называют магнезией), а также нитрид магния. Уравнения горения:

Магний продолжает гореть как в воде, так и в атмосфере углекислого газа, поэтому потушить такой огонь довольно сложно. Тушение водой только усугубляет ситуацию, так как начинает выделяться водород, который также воспламеняется.

12-й элемент очень похож на щелочной металл литий. Например, он также взаимодействует с азотом, образуя нитрид:

Также, подобно литию, нитрид магния можно легко разложить с помощью воды:

Магний с водяным паром уравнение

Как мы убедились из первой [ссылка] и второй [ссылка] частей статьи, магний под водой если и горит, то очень быстро гаснет.

Зато в атмосфере водяного пара магний может гореть не менее ярко и стабильно, чем на воздухе. Ранее я уже проводил такой опыт [1]. Сам эксперимент получился неплохо. Увы, качество снятого тогда видео, мягко говоря, не радует: когда делал свои первые опыты с магнием, в наличии был только фотоаппарат, который давал нечеткое видео без звука. Таким образом, единственной целью повторения этого и других опытов с магнием является съемка более качественного видео.

Кстати, одну из фотографий прошлого эксперимента по горению магния в парах воды «передрали» авторы одного из украинских школьный «учебников» [2], С.209, рис. 79 (разумеется, без ведома и разрешения автора статьи). И самое неприятное, что картинка подписана «Горение магния в углекислом газе«.

Другими словами, студенты или аспиранты, которые составляли этот учебник (бездумно копируя текст и фотографии из интернета), даже не удосужились посмотреть страницу, с которой взяли фотографию (а там четко написано, что это горение магния в водяных парах).

Скорее всего, они просто скопировали картинку из результатов, которые им выдал Google на запрос «Горение магния в углекислом газе«. А у Google (и других поисковиков) есть неприятная особенность: часто они выдают картинки, которые совсем не относятся к делу, — только потому, что рядом с картинкой находятся ключевые слова. Например, на запрос «муха» вам может выдать фотографию слона, если рядом с фотографией в тексте приведена соответствующая пословица .

Обо всем этот и упоминать бы не стоило, если бы не одно «но». Данный пример четко иллюстрирует, как пишутся современные школьные учебники, и кто эти учебники пишет. Можно ли по таким учебникам выучить химию — думайте сами.

__________________________________________________
1 См. статью Эксперименты с магнием , раздел Горение магния в атмосфере водяного пара [ссылка].

2 См. рецензию на учебник Буринська Н.М., Депутат В.М., Сударева Г.Ф., Чайченко Н.Н. Хімія. Підручник для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів. Профільний рівень. К. «Педагогічна думка». 2010. [ссылка].

Приступим к эксперименту. В пол-литровую колбу с широким горлышком налил немного воды, накрыл ее чашкой Петри и поставил на электрическую плитку. Включил максимальный нагрев. Вода закипела. Подождал, пока стенки колбы прогреются и капли воды перестанут на них конденсироваться (это мешает наблюдению).

Затем взял импровизированную ложечку и поместил в нее магний (вернее — сплав электрон). Роль ложечки выполняла железная крышечка от пивной бутылки, которую я держал пинцетом. (Ложечка из предыдущего опыта по горению магния в воде не подходила, т.к. была слишком широкой).

Нагрел магний в сильном пламени горелки. Металл расплавился и загорелся. Часть магния вытекла из ложечки на вытяжку, «лужа» сразу же застыла, образовав толстую магниевую фольгу.

Теперь нужно было внести магний в колбу с водяным паром. Проблема была в том, что горящий магний нежелательно приближать к стенкам: даже термостойкое стекло может треснуть. Горлышко колбы было широким, но опускать ложечку с горящим магнием в колбу было очень неудобно.

Внес горящий магний в колбу: хотя я и приблизил его к стенкам, горлышко, слава богу, не треснуло. В атмосфере водяного пара магний горел не менее ярко, чем на воздухе. Когда я слегка касался горящим металлом поверхности воды, горение резко усиливалось, т.к. вода моментально испарялась, давая мощный поток водяного пара.

При горении образовывался белый дым оксида магния, белый налет осел на стенках колбы. Одновременно на стенках образовался и коричневый налет — за счет окисления железа ложечки (кроме того, сплав электрон содержит немного марганца, который дает коричневые оксиды).

Во время выполнения опыта вышел небольшой конфуз: пинцет оказался слишком коротким, в результате пришлось держать руку возле самого горлышка колбы. Из горлышка выходил горячий пар, что грозило ожогом. Не выдержав тепла, я вынул горящий магний из колбы, быстро присоединил к пинцету половинку ножниц и вернул магний в колбу.

Второй эксперимент провел в стакане на 800 мл. Чтобы продемонстрировать, что водяной пар не поддерживает горения многих веществ, внес в стакан горящую лучинку. Лучинка погасла еще до погружения внутрь стакана, т.к. из горлышка выходил поток водяного пара. Далее провел опыт по горению магния.

Все прошло аналогично эксперименту в колбе с той разницей, что стакан был гораздо шире, чем горлышко колбы, а конец пинцета я держал плоскогубцами. В результате демонстрация горения магния в атмосфере водяного пара прошла без осложнений.

Вода после опыта была бело-мутной за счет частиц оксида магния. Когда я добавил в кипящую воду немного фенолфталеина, раствор окрасился в малиновый цвет.

В ложечке для сжигания остался белый оксид магния.