Магний Mg — это щелочной металл. Серебристо-белый, относительно мягкий, пластичный, ковкий металл. На воздухе покрыт оксидной пленкой. Сильный восстановитель.
Относительная молекулярная масса Mr = 24,305; относительная плотность для твердого и жидкого состояния d = 1,737;tпл = 648º C; tкип = 1095º C.
Способ получения
1. В результате электролиза расплава хлорида магния образуются магний и хлор :
2.Нитрид магнияразлагается при 700 — 1500º С образуя магний и азот:
3.Оксидмагния 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 сероводороднойкислоты 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
Взаимодействие магния, кальция и их оксидов с водой
Читайте также:
III. Взаимодействие с водой
Б. Взаимодействие кобальта и никеля с кислотами
Взаимодействие S‑N
Взаимодействие в области организации взаимных платежей и расчетов
Взаимодействие в расследовании и раскрытии преступлений
Взаимодействие графики и звучания. Пунктуация
Взаимодействие интровертовс экстравертами
Взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров
Взаимодействие летного и кабинного экипажа.
Взаимодействие людей в хозяйственной жизни. 2. Экономические отношения и их структура. 3. Отношения в переходной экономике.
Поместите в пробирку кусочек металлического кальция и налейте на него воды. Наблюдайте быстрое протекание реакции:
Ca + 2H2O= Ca(OH)2 + H2
В две пробирки налейте воду и поместите в каждую немного стружки магния. Взаимодействует ли магний с холодной водой? Затем одну пробирку нагрейте, а в другую добавьте раствор хлорида аммония NH4Cl. Что наблюдается?
В первом случае заметное взаимодействие магния с водой обусловлено увеличением растворимости Mg(OH)2 при нагревании, а во втором – тем, что хлорид аммония NH4Cl растворяет защитную пленку Mg(OH)2, покрывающую поверхность данного металла:
Удаление защитной пленки приводит к бурному взаимодействию магния с водой:
Mg + H2O = Mg(OH)2
Поместите в две пробирки отдельно немного оксида магния и оксида кальция. Налейте в каждую из них воды. Какие изменения происходят в пробирках? Определите pH полученных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги. Напишите уравнение реакции взаимодействия оксида кальция (известь, «кипелка») CaO и оксида магния с водой:
CaO + H2O= Ca(OH)2
MgO + H2O= Mg(OH)2
7. Получение и свойства гидроксида магния Mg(OH)2
В две пробирки внесите по 5 мл 0,1 Моль/л раствор нитрата магния Mg(NO3)2 и такой же объем 0,1 моль/л раствора гидроксида натрия NaOH. Отметьте цвет и характер выпавшего осадка. В одну пробирку прилейте по каплям раствор сильной хлороводородной (соляной) кислоты, в другую – избыток 1 моль/л раствора гидроксида натрия NaOH. В какой из пробирок осадок растворился? Какие кислотно-основные свойства проявляет гидроксид магния Mg(OH)2?
Напишите в ионно-молекулярной и молекулярной формах уравнения реакций получения гидроксида магния Mg(OH)2и его взаимодействия с кислотой:
Возьмите девять пробирок. В три из них налейте по 2 – 3 мл 0,1 моль/л раствора карбоната натрия Na2CO3, в следующие три – по 2 – 3 мл 0,1 моль/л раствора сульфата натрия Na2SO4, а в последние три – по 2 – 3 мл 0,1 моль/л раствор ортофосфата калия K3PO4. Поочередно в каждую из пробирок добавьте такое же количество 0,1 моль/л растворов хорошо растворимых солей кальция, стронция и бария. В каких случаях выпадали осадки?
Какова растворимость карбонатов, сульфатов и фосфатов щелочноземельных металлов? Как она согласуется с величинами ПР этих веществ? Напишите уравнения реакций Na2CO3, Na2SO4 и K3PO4 с солями кальция, стронция и бария в ионно-молекулярной и молекулярной формах:
9. Дробное осаждение сульфата CaSO4 и карбоната кальция CaCO3
Получите сульфат кальция, добавив к 1 – 2 мл 0,1 моль/л раствора CaCl2 2 – 3 мл 0,1 моль/л раствора сульфата натрия Na2SO4. Дайте раствору отстояться и пипеткой перенесите его осветленную часть в чистую пробирку. В раствор введите 2 – 3 мл 0,1 моль/л раствора карбоната натрия Na2CO3. Что при этом наблюдается?
Напишите уравнения реакций и объясните, почему в растворе после того как из него выпал осадок CaSO4, снова образуется осадок при действии Na2CO3. Сравните значения ПР сульфата CaSO4 и карбоната кальция CaCO3:
CaCl2 + Na2SO4 = CaSO4 + NaCl
CaSO4 + Na2CO3= CaCO3 + Na2SO4
10. Открытие ионов Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ по окрашиванию пламени (проба Бейльштейна)
Очистите поверхность нихромовой или платиновой проволоки погружением ее в раствор концентрированной хлороводородной (соляной) кислоты. Опустите очищенную проволоку в раствор соли кальция, например CaCl2, и внесите ее в бесцветное пламя горелки. Точно так же поступите с солями стронция и бария. В какой цвет окрашивается пламя солями щелочноземельных металлов? Наблюдения запишите.
11. Жесткость воды. Умягчение воды
Дата добавления: 2015-09-14 ; просмотров: 42 ; Нарушение авторских прав
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: