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.
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
Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать
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
Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
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
Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать
Mg Магний
МАГНИЙ (лат. Magnesium), Mg (читается «магний»), химический элемент IIА группы третьего периода периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,305. Природный магний состоит из трех стабильных нуклидов: 24 Mg (78,60% по массе), 25 Mg (10,11%) и 26 Mg (11,29%). Электронная конфигурация нейтрального атома 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 , согласно которой магний в стабильных соединениях двухвалентен (степень окисления +2). Простое вещество магний легкий, серебристо-белый блестящий металл.
Физические и химические свойства: металлический магний обладает гексагональной кристаллической решеткой. Температура плавления 650°C, температура кипения 1105°C, плотность 1,74 г/см 3 (магний очень легкий металл, легче только кальций и щелочные металлы). Стандартный электродный потенциал магния Mg/Mg 2+ равен 2,37В. В ряду стандартных потенциалов он расположен за натрием перед алюминием.
Поверхность магния покрыта плотной пленкой оксида MgO, при обычных условиях надежно защищающей металл от дальнейшего разрушения. Только при нагревании металла до температуры выше примерно 600°C он загорается на воздухе. Горит магний с испусканием яркого света, по спектральному составу близкого к солнечному. Поэтому раньше фотографы при недостаточной освещенности проводили съемку в свете горящей ленты магния. При горении магния на воздухе образуется рыхлый белый порошок оксида магния MgO:
Одновременно с оксидом образуется и нитрид магния Mg3N2:
C холодной водой магний не реагирует (или, точнее, реагирует, но крайне медленно), а с горячей водой он вступает во взаимодействие, причем образуется рыхлый белый осадок гидроксида магния Mg(OH)2:
Если ленту магния поджечь и опустить в стакан с водой, то горение металла продолжается. При этом выделяющийся при взаимодействии магния с водой водород немедленно загорается на воздухе. Горение магния продолжается и в атмосфере углекислого газа:
2Mg + CO2 = 2MgO + C.
Способность магния гореть как в воде, так и в атмосфере углекислого газа существенно усложняет тушение пожаров, при которых горят конструкции из магния или его сплавов.
Оксид магния MgO представляет собой белый рыхлый порошок, не реагирующий с водой. Раньше его называли жженой магнезией или просто магнезией. Этот оксид обладает основными свойствами, он реагирует с различными кислотами, например:
Отвечающее этому оксиду основание Mg(OH)2 средней силы, но в воде практически нерастворимо. Его можно получить, например, добавляя щелочь к раствору какой-либо соли магния:
Так как оксид магния MgO при взаимодействии с водой щелочей не образует, а основание магния Mg(OH)2 щелочными свойствами не обладает, магний, в отличие от своих «согруппников» кальция, стронция и бария, не относится к числу щелочноземельных металлов.
Металлический магний при комнатной температуре реагирует с галогенами, например, с бромом:
При нагревании магний вступает во взаимодействие с серой, давая сульфид магния:
Если в инертной атмосфере прокаливать смесь магния и кокса, то образуется карбид магния состава Mg2C3 (следует отметить, что ближайший сосед магния по группе кальций в аналогичных условиях образует карбид состава СаС2). При разложении карбида магния водой образуется гомолог ацетилена пропин С3Н4:
Поэтому Mg2C3 можно назвать пропиленидом магния.
В поведении магния есть черты сходства с поведением щелочного металла лития (пример диагонального сходства элементов в таблице Менделеева). Так, магний, как и литий, реагирует с азотом (реакция магния с азотом протекает при нагревании), в результате образуется нитрид магния:
Как и нитрид лития, нитрид магния легко разлагается водой:
Сходство с литием проявляется у магния и в том, что его карбонат MgCO3 и фосфат Mg3(PO4)2 в воде плохо растворимы, как и соответствующие соли лития.
С кальцием магний сближает то, что присутствие в воде растворимых гидрокарбонатов этих элементов обусловливает жесткость воды. Как и в случае гидрокарбоната кальция, жесткость, вызванная гидрокарбонатом магния Mg(HCO3)2, временная. При кипячении гидрокарбонат магния Mg(HCO3)2 разлагается и в осадок выпадает его основной карбонат гидроксокарбонат магния (MgOH)2CO3:
Практическое применение до сих пор имеет перхлорат магния Mg(ClO4)2, энергично взаимодействующий с парами воды, хорошо осушающий воздух или другой газ, проходящий через его слой. При этом образуется прочный кристаллогидрат Mg(ClO4)2·6Н2О. Это вещество можно вновь обезводить, нагревая в вакууме при температуре около 300°C. За свойства осушителя перхлорат магния получил название «ангидрон».
Большое значение в органической химии имеют магнийорганические соединения, содержащие связь MgC. Особенно важную роль среди них играет так называемый реактив Гриньяра соединения магния общей формулы RMgHal, где R органический радикал, а Hal = Cl, Br или I. Эти соединения образуются в эфирных растворах при взаимодействии магния и соответствующего органического галоида RHal и используются для самых разнообразных синтезов.
История открытия: соединения магния были известны человеку с давних пор. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита. Металлический магний впервые получил в 1808 английский химик Г. Дэви. Как и в случае других активных металлов натрия, калия, кальция, для получения металлического магния Дэви использовал электролиз. Электролизу он подвергал увлажненную смесь белой магнезии (в ее состав, судя по всему, входили оксид магния MgO и гидроксид магния Mg(OH)2) и оксида ртути HgO. В результате Дэви получил амальгаму сплав нового металла с ртутью. После отгонки ртути остался порошок нового металла, который Дэви назвал магнием.
Магний Дэви был довольно грязным, чистый металлический магний получен впервые в 1828 французским химиком А. Бюсси.
Нахождение в природе: магний один из десяти наиболее распространенных элементов земной коры (8-е место). В ней содержится 2,35% магния по массе. Из-за высокой химической активности в свободном виде магний не встречается, а входит в состав множества минералов силикатов, алюмосиликатов, карбонатов, хлоридов, сульфатов и др. Так, магний содержат широко распространенные силикаты оливин (Mg,Fe)2[SiO4] и серпентин Mg6(OH)8[Si4O10]. Важное практическое значение имеют такие магнийсодержащие минералы, как асбест, магнезит, доломит MgCO3·CaCO3, бишофит MgCl2·6H2O, карналлит KCl·MgCl2·6H2O, эпсомит MgSO4·7H2O, каинит KCl·MgSO4·3H2O, астраханит Na2SO4·MgSO4·4H2O и др. Магний содержится в морской воде (4% Mg в сухом остатке), в природных рассолах, во многих подземных водах.
Получение: обычный промышленный метод получения металлического магния это электролиз расплава смеси безводных хлоридов магния MgCl2, натрия NaCl и калия KCl. В этом расплаве электрохимическому восстановлению подвергается хлорид магния:
Расплавленный металл периодически отбирают из электролизной ванны, а в нее добавляют новые порции магнийсодержащего сырья. Так как полученный таким способом магний содержит сравнительно много около 0,1% примесей, при необходимости «сырой» магний подвергают дополнительной очистке. С этой целью используют электролитическое рафинирование, переплавку в вакууме с использованием специальных добавок флюсов, которые «отнимают» примеси от магния, или перегонку (сублимацию) металла в вакууме. Чистота рафинированного магния достигает 99,999% и выше.
Разработан и другой способ получения магния термический. В этом случае для восстановления оксида магния при высокой температуре используют кокс:
или кремний. Применение кремния позволяет получать магний из такого сырья, как доломит CaCO3·MgCO3, не проводя предварительного разделения магния и кальция. С участием доломита протекают реакции:
2MgO + 2CaO + Si = Ca2SiO4 + 2Mg.
Преимущество термического способа состоит в том, что он позволяет получать магний более высокой чистоты. Для получения магния используют не только минеральное сырье, но и морскую воду.
Применение: основная часть добываемого магния используется для получения различных легких магниевых сплавов. В состав этих сплавов, кроме магния, входят, как правило, алюминий, цинк, цирконий. Такие сплавы достаточно прочны и находят применение в самолетостроении, приборостроении и для других целей.
Высокая химическая активность металлического магния позволяет использовать его при магниетермическом получении таких металлов, как титан, цирконий, ванадий, уран и др. При этом магний реагирует с оксидом или фторидом получаемого металла, например:
2Mg + TiO2 = 2MgO + Ti.
Широкое применение находят многие соединения магния, особенно его оксид, карбонат и сульфат.
Биологическая роль: магний биогенный элемент, постоянно присутствующий в тканях всех организмов. Он входит в состав молекулы зеленого пигмента растений хлорофилла, участвует в минеральном обмене, активирует ферментные процессы в организме, повышает засухоустойчивость растений. С участием ионов Mg + осуществляется биолюминесценция и ряд других биологических процессов. Широкое практическое применение находят магниевые удобрения доломитовая мука, жженая магнезия и др.
В организм животных и человека магний поступает с пищей. Суточная потребность человека в магнии 0,3-0,5 г. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится около 19 г магния. Нарушения обмена магния приводят к различным заболеваниям. В медицине применяют препараты магния его сульфат, карбонат, жженую магнезию.
