Химични реакции с мг. Характерни химични свойства на Be, Mg и алкалоземни метали. Физични свойства на простите вещества

Група IIA съдържа само метали - Be (берилий), Mg (магнезий), Ca (калций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химичните свойства на първия представител на тази група, берилият, се различават най-силно от химичните свойства на другите елементи от тази група. Неговите химични свойства са в много отношения дори по-сходни с алуминия, отколкото с други метали от група IIA (така нареченото "диагонално сходство"). Магнезият, по отношение на химичните свойства, също се различава значително от Ca, Sr, Ba и Ra, но все пак има много по-сходни химични свойства с тях, отколкото с берилия. Поради значителното сходство на химичните свойства на калций, стронций, барий и радий, те се обединяват в едно семейство, т.нар. алкалоземни метали.

Всички елементи от група IIA принадлежат към с-елементи, т.е. съдържат всичките си валентни електрони с-подниво. По този начин електронната конфигурация на външния електронен слой на всички химични елементи от тази група има формата ns 2 , Където н– номер на периода, в който се намира елементът.

Поради особеностите на електронната структура на металите от група IIA, тези елементи, освен нула, могат да имат само едно единствено състояние на окисление, равно на +2. Простите вещества, образувани от елементи от група IIA, когато участват във всякакви химични реакции, могат да бъдат само окислени, т.е. даряват електрони:

Аз 0 - 2e - → Аз +2

Калцият, стронций, барий и радий са изключително реактивни. Образуваните от тях прости вещества са много силни редуциращи агенти. Магнезият също е силен редуциращ агент. Редукционната активност на металите се подчинява на общите закони на периодичния закон на D.I. Менделеев и се увеличава надолу по подгрупата.

Взаимодействие с прости вещества

с кислород

Без нагряване берилият и магнезият не реагират нито с атмосферния кислород, нито с чистия кислород поради факта, че са покрити с тънки защитни филми, състоящи се съответно от BeO и MgO оксиди. Съхранението им не изисква специални методи за защита от въздух и влага, за разлика от алкалоземните метали, които се съхраняват под слой инертна към тях течност, най-често керосин.

Be, Mg, Ca, Sr, когато се изгарят в кислород, образуват оксиди от състава MeO, а Ba - смес от бариев оксид (BaO) и бариев пероксид (BaO 2):

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

2Ba + O 2 \u003d 2BaO

Ba + O 2 \u003d BaO 2

Трябва да се отбележи, че по време на изгарянето на алкалоземни метали и магнезий във въздуха реакцията на тези метали с атмосферния азот също протича рамо до рамо, в резултат на което, в допълнение към съединенията на металите с кислорода, нитридите с общия формула Me 3 N 2 също се образуват.

с халогени

Берилият реагира с халогени само при високи температури, докато останалите метали от група IIA вече са при стайна температура:

Mg + I 2 \u003d MgI 2 - магнезиев йодид

Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 - калциев бромид

Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2 - бариев хлорид

с неметали от IV–VI групи

Всички метали от група IIA реагират при нагряване с всички неметали от групи IV-VI, но в зависимост от позицията на метала в групата, както и активността на неметалите, е необходима различна степен на нагряване. Тъй като берилият е най-химически инертен сред всички метали от група IIA, неговите реакции с неметали изискват значително повече Овисока температура.

Трябва да се отбележи, че реакцията на метали с въглерод може да образува карбиди от различно естество. Има карбиди, свързани с метанидите и конвенционално считаните производни на метана, в които всички водородни атоми са заменени с метал. Те, подобно на метана, съдържат въглерод в степен на окисление -4 и по време на тяхната хидролиза или взаимодействие с неокисляващи киселини, метанът е един от продуктите. Съществува и друг вид карбиди - ацетилениди, които съдържат C 2 2- йон, който всъщност е фрагмент от ацетиленовата молекула. Карбидите от ацетиленидния тип при хидролиза или взаимодействие с неокисляващи киселини образуват ацетилен като един от реакционните продукти. Какъв тип карбид - метанид или ацетиленид - ще се получи при взаимодействието на един или друг метал с въглерод зависи от размера на металния катион. По правило метанидите се образуват с метални йони с малък радиус, а ацетилидите с по-големи йони. В случай на метали от втората група метанидът се получава чрез взаимодействие на берилий с въглерод:

Останалите метали от група II A образуват ацетилениди с въглерод:

Със силиций металите от група IIA образуват силициди - съединения от типа Me 2 Si, с азот - нитриди (Me 3 N 2), фосфор - фосфиди (Me 3 P 2):

с водород

Всички алкалоземни метали реагират при нагряване с водород. За да може магнезият да реагира с водорода, само нагряване, както при алкалоземните метали, не е достатъчно, освен висока температура е необходимо и повишено налягане на водорода. Берилият не реагира с водород при никакви условия.

Взаимодействие със сложни вещества

с вода

Всички алкалоземни метали активно реагират с вода, за да образуват алкали (разтворими метални хидроксиди) и водород. Магнезият реагира с вода само по време на кипене, поради факта, че при нагряване защитният оксиден филм на MgO се разтваря във вода. В случай на берилий, защитният оксиден филм е много устойчив: водата не реагира с него нито при кипене, нито дори при температура на червена топлина:

с неокисляващи киселини

Всички метали от основната подгрупа на група II реагират с неокисляващи киселини, тъй като те са в серията на активност вляво от водорода. В този случай се образува сол на съответната киселина и водород. Примери за реакция:

Be + H 2 SO 4 (разб.) \u003d BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr \u003d MgBr 2 + H 2

Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

с окислителни киселини

− разредена азотна киселина

Всички метали от група IIA реагират с разредена азотна киселина. В този случай продуктите на редукция вместо водород (както в случая на неокисляващи киселини) са азотни оксиди, главно азотен оксид (I) (N 2 O), а в случай на силно разредена азотна киселина, амониев нитрат ( NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO 3 ( разб .) \u003d 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4Mg + 10HNO3 (много дезагрегирани)\u003d 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− концентрирана азотна киселина

Концентрирана азотна киселина при обикновена (или ниска) температура пасивира берилий, т.е. не реагира с него. При кипене реакцията е възможна и протича главно в съответствие с уравнението:

Магнезият и алкалоземните метали реагират с концентрирана азотна киселина, за да образуват широка гама от различни продукти за намаляване на азота.

− концентрирана сярна киселина

Берилият се пасивира с концентрирана сярна киселина, т.е. не реагира с него при нормални условия, но реакцията протича по време на кипене и води до образуването на берилиев сулфат, серен диоксид и вода:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Барият също се пасивира от концентрирана сярна киселина поради образуването на неразтворим бариев сулфат, но реагира с него при нагряване, бариевият сулфат се разтваря при нагряване в концентрирана сярна киселина поради превръщането му в бариев хидроген сулфат.

Останалите метали от основната група IIA реагират с концентрирана сярна киселина при всякакви условия, включително на студено. Редукцията на сярата може да настъпи до SO 2, H 2 S и S в зависимост от активността на метала, реакционната температура и концентрацията на киселината:

Mg + H2SO4 ( конц .) \u003d MgSO 4 + SO 2 + H 2 O

3Mg + 4H2SO4 ( конц .) \u003d 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H2SO4 ( конц .) \u003d 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

с алкали

Магнезият и алкалоземните метали не взаимодействат с алкали, а берилият лесно реагира както с алкални разтвори, така и с безводни алкали по време на синтез. Освен това, когато реакцията се извършва във воден разтвор, водата също участва в реакцията, а продуктите са тетрахидроксоберилати на алкални или алкалоземни метали и газообразен водород:

Be + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + K 2 - калиев тетрахидроксобериллат

При провеждане на реакцията с твърда основа по време на топенето се образуват берилати на алкални или алкалоземни метали и водород.

Be + 2KOH \u003d H 2 + K 2 BeO 2 - калиев берилат

с оксиди

Алкалоземните метали, както и магнезият, могат да редуцират по-малко активните метали и някои неметали от техните оксиди при нагряване, например:

Методът за възстановяване на метали от техните оксиди с магнезий се нарича магнезиева термия.

Реакция с натриев хидрогенфосфат. а) Поставете капки разтвор в епруветка, добавете 2-3 капки разтвор към получената смес. Съдържанието на епруветката се разбърква старателно със стъклена пръчка и след това се добавя към разтвора до алкална реакция. Изпада бяла кристална утайка от магнезиево-амониев фосфат:

или в йонна форма:

b) За микрокристалоскопско откриване във формата, поставете капка от анализирания разтвор върху предметно стъкло. Към него се добавя от капилярна пипета първо една капка от разтвора, след това една капка от концентрирания разтвор. Накрая добавете кристал натриев хидрогенфосфат към разтвора. Препоръчително е леко да загреете предметното стъкло върху капака на водната баня. В този случай кристалите се образуват под формата на звезди с шест лъча (фиг. 42).

От разредените разтвори се открояват кристали от различен тип (фиг. 43).

Ориз. 42. Кристали, изолирани от концентрирани разтвори.

Ориз. 43. Кристали, изолирани от разредени разтвори.

Получената утайка е разтворима в киселини. Реакциите са насочени към образуването на слаби електролити: хидрофосфатни и дихидрофосфатни йони. Под действието на силни киселини се образува и фосфорна киселина:

Образуването на определени реакционни продукти зависи от киселинността на разтвора, тоест от силата и концентрацията на киселината, взета за разтваряне на утайката. Когато са изложени на, се образуват само и и не се образуват, тъй като оцетната киселина е по-слаба киселина от. Следователно реакцията на разтваряне в оцетна киселина трябва да бъде представена, както следва:

Трябва обаче да се има предвид, че при разтваряне в силни киселини се образува предимно фосфорна киселина.

Условия на реакцията. 1. Препоръчват се валежи при .

2. и други катиони (с изключение на катиони от аналитична група I) трябва да бъдат отстранени предварително, тъй като повечето от катионите на други аналитични групи образуват неразтворими фосфати при тези условия.

При провеждане на микрокристалоскопска реакция в присъствието на, често придружаваща, лимонена киселина се добавя към тестовия разтвор.

Това прави възможно провеждането на реакцията в присъствието на .

3. При отлагане трябва да се добави лек излишък, за да се избегне утаяването на аморфна утайка в алкална среда. Големият излишък обаче предотвратява утаяването поради образуването на сложни йони:

4. Загряването на разтвора благоприятства образуването на кристална утайка.

5. Разтворите са склонни към пренасищане, следователно, за да се ускори утаяването, се препоръчва да се разтрие стъклена пръчка по стените на епруветката.

6. При ниско съдържание или при работа с разредени разтвори окончателното заключение за наличие или отсъствие може да се направи само след реакцията.

Реакция с -оксихинолин (оксин). Поставете капка от разтвора, съдържащ , в епруветка или върху порцеланова чиния, добавете капка разтвори и -оксихинолин. Това образува зеленикаво-жълта кристална утайка от магнезиев оксихинолат:

Йоните не се утаяват с α-хидроксихинолин.

Тази реакция се използва за отделяне от останалите катиони от група I, включително от, както и за количествено определяне на магнезий.

Условия на реакцията. 1. Валежите се препоръчват за

Оксихинолатите на други йони се утаяват при различни стойности на:

2. Реагентът утаява катиони на много други елементи, така че катиони, в допълнение към аналитични групи I и II, трябва да отсъстват.

3. Ако реакцията трябва да се проведе в присъствието на други катиони, утаени от оксихинолин, тогава се използват методи за маскиране на смущаващи йони (виж Глава III, § 14).

4. Утаяването става най-добре чрез нагряване.

Реакция с -нитробензоларезорцинол ("магнезон"). Поставете 2-3 капки от изследвания неутрален или леко кисел разтвор върху капкова плоча, добавете 1-2 капки разтвор на магнезон, който има червено-виолетов цвят в алкална среда. Ако разтворът стане жълт (което показва киселинния характер на средата), добавете 1-3 капки от разтвора и КОН. В присъствието на магнезиеви йони разтворът става син или се утаява утайка със същия цвят.

Механизмът на реакцията се основава на утаяване, придружено от феномена на адсорбция на багрилото върху повърхността на магнезиевия хидроксид. Адсорбцията на някои багрила от така наречената антрахинонова серия е придружена от промяна в първоначалния цвят на неадсорбираното багрило. Тъй като адсорбцията на багрилото върху повърхността протича мигновено, това явление служи като отлично средство за откриване на магнезиеви йони. не пречи на тази реакция. Амониевите соли предотвратяват утаяването, така че първо трябва да бъдат отстранени.

Капкова реакция Н. А. Тананаева. Поставете капка разтвор на фенолфталеин, капка неутрален разтвор на тестваното вещество и капка разтвор на амоняк върху филтърна хартия. В този случай се появява червено петно, което се дължи на алкалността на амонячния разтвор и получения магнезиев хидроксид. Появата на петна все още не дава основание да се правят изводи относно наличието на . Когато мокрото петно ​​се изсуши върху пламък на горелка, излишъкът се изпарява, магнезиевият хидроксид се дехидратира и червеното петно ​​се обезцветява. Ако след това изсъхналото петно ​​се навлажни с дестилирана вода, червеният цвят се появява отново поради образуването.

Таблица 8. Ефект на реагентите върху катиони от първа аналитична група

Продължение на таблицата. 8.

Цветната реакция на Тананаев дава възможност за отваряне при наличие на . Катионите от други аналитични групи трябва да бъдат премахнати. Провеждането на реакцията върху филтърна хартия е показано на фиг. 12 (виж гл. III, § 5).

Реакция с хипойод. Прясно утаената бяла утайка става червено-кафява под действието на хипойодит поради адсорбцията на елементарен йод върху повърхността на утайката от магнезиев хидроксид. Червено-кафявият цвят се обезцветява, когато утайката се третира с йодид или калиев хидроксид, алкохол и други разтворители, които разтварят йода, а също и когато сулфитът или тиосулфатът редуцират елементарния йод.

2. Амониеви соли и йони от III, IV и V аналитични групи трябва да отсъстват.

3. Редуциращите агенти пречат на реакцията.

4. Фосфатите и оксалатите също пречат на реакцията поради образуването на компактни утайки от фосфат и магнезиев оксалат, които не са в състояние да адсорбират елементарен йод, за разлика от добре развитата повърхност на аморфна утайка.

Към семейството алкалоземни елементивключват калций, стронций, барий и радий. Д. И. Менделеев включва магнезия в това семейство. Алкалоземните елементи са наречени поради причината, че техните хидроксиди, подобно на хидроксидите на алкални метали, са разтворими във вода, тоест те са основи. „... Те се наричат ​​земни, защото в природата се намират в състояние на съединения, които образуват неразтворима маса на земята, а самите те, под формата на RO оксиди, имат земен вид“, обясни Менделеев в Основи на химията .

Обща характеристика на елементите от IIа група

Металите от основната подгрупа на група II имат електронна конфигурация на външното енергийно ниво ns² и са s-елементи.

Лесно отдайте два валентни електрона и във всички съединения те имат степен на окисление +2

Силни редуциращи агенти

Активността на металите и тяхната редукционна способност нараства в редица: Be–Mg–Ca–Sr–Ba

Алкалоземните метали включват само калций, стронций, барий и радий, по-рядко магнезий

Берилият е по-близо до алуминия в повечето свойства.

Физични свойства на простите вещества

Алкалоземните метали (в сравнение с алкалните метали) имат по-високи t°pl. и t ° кипене., йонизационни потенциали, плътности и твърдост.

Химични свойства на алкалоземните метали + Be

1. Реакция с вода.

При нормални условия повърхността на Be и Mg е покрита с инертен оксиден филм, така че те са устойчиви на вода. Обратно, Ca, Sr и Ba се разтварят във вода с образуването на основи:

Mg + 2H 2 O - t ° → Mg (OH) 2 + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2

2. Реакция с кислород.

Всички метали образуват оксиди RO, бариев пероксид - BaO 2:

2Mg + O 2 → 2MgO

Ba + O 2 → BaO 2

3. Образувайте бинарни съединения с други неметали:

Be + Cl 2 → BeCl 2 (халогениди)

Ba + S → BaS (сулфиди)

3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 (нитриди)

Ca + H 2 → CaH 2 (хидриди)

Ca + 2C → CaC 2 (карбиди)

3Ba + 2P → Ba 3 P 2 (фосфиди)

Берилият и магнезият реагират относително бавно с неметалите.

4. Всички алкалоземни метали се разтварят в киселини:

Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 (разлагане) → MgSO 4 + H 2

5. Берилият се разтваря във водни разтвори на основи:

Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

6. Летливите съединения на алкалоземните метали придават на пламъка характерен цвят:

калциевите съединения – керемиденочервени, стронциевите – карминовочервени и бариевите – жълтеникавозелени.

Берилият, подобно на лития, е s-елемент. Четвъртият електрон, който се появява в атома Be, е поставен в 2s орбитала. Енергията на йонизация на берилия е по-висока от тази на лития поради по-големия ядрен заряд. В силни основи той образува BeO 2-2 берилатен йон. Следователно берилият е метал, но неговите съединения са амфотерни. Берилият, въпреки че е метал, е много по-малко електроположителен от лития.

Високата енергия на йонизация на берилиевия атом се различава значително от другите елементи на подгрупата PA (магнезий и алкалоземни метали). Неговият химичен състав е до голяма степен подобен на този на алуминия (диагонално сходство). По този начин това е елемент с наличие на амфотерни качества в неговите съединения, сред които все още преобладават основните.

Електронната конфигурация на Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 има една важна характеристика в сравнение с натрия: дванадесетият електрон е поставен в 2s орбитала, където вече има 1e - .

Магнезиевите и калциевите йони са незаменими елементи от жизнената дейност на всяка клетка. Съотношението им в организма трябва да бъде строго определено. Магнезиевите йони участват в активността на ензимите (например карбоксилаза), калциевите - в изграждането на скелета и метаболизма. Увеличаването на съдържанието на калций подобрява усвояването на храната. Калцият възбужда и регулира работата на сърцето. Излишъкът му рязко повишава дейността на сърцето. Магнезият играе ролята на калциев антагонист. Въвеждането на Mg 2+ йони под кожата причинява анестезия без период на възбуда, парализа на мускулите, нервите и сърцето. Попадайки в раната под формата на метал, той причинява дълготрайни незарастващи гнойни процеси. Магнезиевият оксид в белите дробове причинява така наречената леярска треска. Честият контакт на повърхността на кожата с неговите съединения води до дерматит. Най-широко използваните калциеви соли в медицината са CaSO 4 сулфат и CaCL 2 хлорид. Първият се използва за гипсови превръзки, а вторият се използва за венозни вливания и като вътрешно средство. Помага при подуване, възпаление, алергии, облекчава спазмите на сърдечно-съдовата система и подобрява съсирването на кръвта.

Всички бариеви съединения с изключение на BaSO 4 са отровни. Причиняват менгоенцефалит с увреждане на малкия мозък, увреждане на гладките сърдечни мускули, парализа, а в големи дози - дегенеративни промени в черния дроб. В малки дози съединенията на бария стимулират дейността на костния мозък.

При въвеждане на стронциеви съединения в стомаха се получава разстройство, парализа и повръщане; лезиите са подобни по признаци на лезиите от бариеви соли, но стронциевите соли са по-малко токсични. Особено безпокойство е появата в тялото на радиоактивния изотоп на стронций 90 Sr. Изключително бавно се екскретира от тялото и дългият му полуживот и следователно продължителността на действие може да причини лъчева болест.

Радият е опасен за тялото със своята радиация и огромен полуживот (T 1/2 = 1617 години). Първоначално, след откриването и производството на радиеви соли в повече или по-малко чиста форма, той започна да се използва доста широко за флуороскопия, лечение на тумори и някои сериозни заболявания. Сега, с появата на други по-достъпни и по-евтини материали, използването на радий в медицината на практика е преустановено. В някои случаи се използва за производство на радон и като добавка към минерални торове.

Запълването на 4s орбитала е завършено в калциевия атом. Заедно с калий образува двойка s-елементи от четвъртия период. Калциевият хидроксид е доста силна основа. При калция - най-малко активният от всички алкалоземни метали - природата на връзката в съединенията е йонна.

По своите характеристики стронцийът заема междинна позиция между калций и барий.

Свойствата на бария са най-близки до тези на алкалните метали.

Берилият и магнезият се използват широко в сплавите. Берилиевите бронзи са еластични медни сплави с 0,5-3% берилий; авиационни сплави (плътност 1,8) съдържат 85-90% магнезий ("електрон"). Берилият се различава от другите метали от група IIA - не реагира с водород и вода, но се разтваря в основи, тъй като образува амфотерен хидроксид:

Be + H 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 + H 2.

Магнезият реагира активно с азота:

3 Mg + N 2 \u003d Mg 3 N 2.

Таблицата показва разтворимостта на хидроксиди на елементи от група II.

Традиционен технически проблем - твърдост на водатасвързано с наличието на Mg 2+ и Ca 2+ йони в него. Магнезиевите и калциевите карбонати и калциевият сулфат се отлагат по стените на отоплителните котли и тръбите с гореща вода от бикарбонати и сулфати. Особено пречат на работата на лабораторните дестилатори.

S-елементите в живия организъм изпълняват важна биологична функция. Таблицата показва тяхното съдържание.

Извънклетъчната течност съдържа 5 пъти повече натриеви йони, отколкото вътре в клетките. Изотоничен разтвор ("физиологична течност") съдържа 0,9% натриев хлорид, използва се за инжекции, промиване на рани и очи и др. Хипертоничните разтвори (3-10% натриев хлорид) се използват като лосиони при лечението на гнойни рани (" разтягане » гной). 98% от калиевите йони в тялото са вътре в клетките и само 2% в извънклетъчната течност. Човек се нуждае от 2,5-5 g калий на ден. В 100 г сушени кайсии се съдържат до 2 г калий. В 100 г пържени картофи - до 0,5 г калий. Във вътреклетъчните ензимни реакции АТФ и АДФ участват под формата на магнезиеви комплекси.

Всеки ден човек се нуждае от 300-400 mg магнезий. Постъпва в организма с хляб (90 mg магнезий на 100 g хляб), зърнени храни (в 100 g овесени ядки до 115 mg магнезий), ядки (до 230 mg магнезий на 100 g ядки). В допълнение към изграждането на кости и зъби на базата на хидроксилапатит Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, калциевите катиони участват активно в коагулацията на кръвта, предаването на нервни импулси и мускулната контракция. Възрастните трябва да приемат около 1 g калций на ден. 100 г твърди сирена съдържат 750 мг калций; в 100 г мляко - 120 мг калций; в 100 г зеле - до 50 мг.

Четвъртата аналитична група включва катиони Mg 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ .

Хидроксидите на катиони от група IV са неразтворими в излишък от алкален и амонячен разтвор. Те се утаяват количествено с излишък от разтвор на NaOH, в присъствието на водороден прекис, който е групов реагент за йони от тази група. Всички катиони образуват слабо разтворими фосфати, оксалати, сулфиди (с изключение на Mg 2+). Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ проявяват редокс свойства.

Реакции на магнезиеви йони

Реакция с алкали.

Каустичните алкали образуват бяла желатинова утайка от магнезиев хидроксид:

MgCl 2 + 2NaOH \u003d Mg (OH) 2  + 2NaCl

Магнезиевият хидроксид е разтворим в киселини и амониеви соли, но неразтворим в излишък от алкали.

Реакция с воден разтворNH 3 .

Амонякът с магнезиеви йони образува утайка от магнезиев хидроксид:

Mg 2+ + 2NH 3 ˙ H 2 O \u003d Mg (OH) 2  + 2NH 4 +,

който не се утаява напълно. В присъствието на амониеви соли, дисоциацията на NH3 ˙ H 2 O намалява толкова много, че концентрацията на ОН йони става по-малка от необходимото, за да бъде превишен продуктът на разтворимост на Mg (OH) 2. С други думи, NH4Cl и NH3 образуват буферен разтвор с pH = 8,3, при който магнезиевият хидроксид не се утаява.

3. Реакция с натриев хидрогенфосфат.

MgCl 2 + Na 2 HPO 4 \u003d MgHPO 4  + 2NaCl

Магнезиевият хидрогенфосфат е бяла аморфна утайка, разтворима в минерални киселини и при нагряване в оцетна киселина.

Изпълнение на реакция: при провеждане на реакцията в присъствието на NH3 ˙ H 2 O и NH 4 Cl утаяват бяла кристална утайка от магнезий и амониев фосфат. 3-4 капки магнезиева сол (задачи) се поставят в епруветка, добавя се разтвор на амоняк до слаба мътност, разтвор на NH 4 Cl, докато се разтвори, и 2-3 капки разтвор на Na 2 HPO 4. Тестът епруветката се охлажда под студена вода, като стъклена пръчка се търка по вътрешните стени на епруветката. В присъствието на магнезиеви йони с течение на времето се образува бяла кристална утайка:

MgCl2 + Na2HPO4 + NH3 ˙ H 2 O \u003d MgNH 4 PO 4  + 2NaCl + H 2 O

Реакцията може да се проведе и като микрокристалоскопска. Капка магнезиева сол (задачи), капка NH 4 Cl се нанася върху предметно стъкло, държи се върху бутилка с концентриран разтвор на NH 3 (капка надолу), кристал сух Na 2 HPO 4 12H 2 O е добавя се и след минута се наблюдават кристали от MgNH4PO4 под формата на дендрити (листа) под микроскоп.

Реакция с амониев карбонат.

2MgCl 2 + 2(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O \u003d Mg 2 (OH) 2 CO 3  + 4NH 4 Cl + CO 2 

Утайката е слабо разтворима във вода и се утаява само при pH> 9. Разтворима е в амониеви соли, което може да се обясни въз основа на следното равновесие: Mg 2 (OH) 2 CO 3  Mg 2 (OH) 2 CO 3  2Mg 2+ + 2OH – + CO 3 2–

С въвеждането на NH 4 Cl той дисоциира NH 4 Cl  NH4 + + Cl -. Йони NH 4 + се свързват с хидроксидни йони в ниско дисоцииращо съединение NH 3 ˙ H 2 O, в резултат на което концентрацията на ОН йони намалява и не се достига и утайката се разтваря.

5. Реакция с 8-хидроксихинолин.

8-хидроксихинолинът в амонячна среда при рН 9,5–12,7 образува зеленикаво-жълта кристална утайка от интракомплексната сол на магнезиев хидроксихинолат Mg (C 9 H 6 NO) 2 2H 2 O с магнезиеви йони:

Mg 2+ + 2C 9 H 6 NOH + 2NH 4 OH \u003d Mg (C 9 H 6 NO) 2 + 2NH 4 +

Утайката е разтворима в оцетна и минерална киселина. Алкалните и алкалоземните метални катиони не пречат на реакцията.

Изпълнение на реакция: 2 капки разтвор на фенолфталеин и 2 М разтвор на амоняк се добавят на капки към 3-4 капки от тестовия разтвор, докато се появи розов цвят. Съдържанието на епруветката се загрява до кипене и се добавят 4-5 капки 5% алкохолен разтвор на 8-хидроксихинолин. В присъствието на магнезий се образува зеленикаво-жълта утайка. Реакциите не се намесват от йони на алкални и алкалоземни метали.

От тази статия ще научите какво е магнезий и ще видите истинско химическо чудо – изгарянето на магнезий във вода!

През 17 век в английския град Епсом от минерален извор е изолирано горчиво вещество, което има слабително действие. Това вещество се оказа магнезиев сулфат хидрат или MgSO₄∙7H₂O. Поради специфичния вкус фармацевтите нарекоха това съединение "горчива сол". През 1808 г. английският химик Хъмфри Дейви получава амалгама от дванадесетия елемент с помощта на магнезий и живак. Единадесет години по-късно френският химик Антоан Бюси получава въпросното вещество с помощта на магнезиев хлорид и калий, редуциращи магнезия.

Магнезият е един от най-разпространените елементи в земната кора. Повечето магнезиеви съединения се намират в морската вода. Този елемент играе важна роля в живота на човека, животните и.

Като метал магнезият не се използва в чиста форма - само в сплави (например с титан). Магнезият ви позволява да създавате ултра леки сплави.

Физични свойства на магнезия

Това е лек и пластичен метал със сребристо-светъл цвят с характерен метален блясък.

Магнезият се окислява от въздуха, на повърхността му се образува достатъчно силен MgO филм, който предпазва метала от корозия.

Точката на топене на сребристия метал е 650°C, а точката на кипене е 1091°C.

Химични свойства на магнезия

Този метал е покрит със защитен оксиден филм. Ако бъде унищожен, магнезият бързо ще се окисли във въздуха. Под въздействието на температурата металът активно взаимодейства с халогени и много неметали. Магнезият реагира с гореща вода, за да образува магнезиев хидроксид като утайка:

Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2

Ако магнезиевият прах се запали на газова горелка в специална химическа лъжица и след това се спусне във вода, прахът ще започне да гори по-интензивно.

Ето как става:

Заради интензивно отделения водород ще бъде придружен от . В този случай се образува магнезиев оксид и след това неговият хидроксид.

Магнезият принадлежи към активните метали и следователно бурно взаимодейства с киселини. Това обаче не се случва толкова бурно, колкото в случая с алкалния метал калий, т.е. реакцията протича без запалване. Но с характерно съскане, водородните мехурчета се освобождават активно. И въпреки че водородните мехурчета повдигат метала, той не е достатъчно лек, за да остане на повърхността.

Уравнението за реакцията на магнезий и солна киселина:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H2

При температури над 600 °C магнезият се запалва във въздуха, излъчвайки изключително ярка светлина в почти целия спектър, подобно на Слънцето.

внимание! Не се опитвайте сами да повтаряте тези експерименти!

Такава ослепителна светкавица може да нарани очите: можете да получите изгаряне на ретината, а в най-лошия случай можете да загубите зрението си. Затова подобно преживяване е не само сред най-красивите, но и сред най-опасните. Не се препоръчва този експеримент да се провежда без специални защитни тъмни очила. ще намерите експеримент за изгаряне на магнезий, който може да се направи безопасно у дома.

По време на реакцията се образува бял прах от магнезиев оксид (наричан още магнезиев оксид), както и магнезиев нитрид. Уравнения на горене:

2Mg + O₂ = 2MgO;

3Mg + N₂ = Mg3N₂.

Магнезият продължава да гори както във вода, така и в атмосфера на въглероден диоксид, така че гасенето на такъв пожар е доста трудно. Гасенето с вода само влошава ситуацията, тъй като започва да се отделя водород, който също се запалва.

Необичайно използване на магнезий като източник на светлина (1931)

12-ият елемент е много подобен на алкалния метал. Например, той също реагира с азот, за да образува нитрид:

3Mg + N₂ = Mg3N₂.

Освен това, подобно на лития, магнезиевият нитрид може лесно да се разложи с вода:

Mg3N₂ + 6Н2О = 3Mg(OH)2 + 2NH3.