Хемиски реакции со mg. Карактеристични хемиски својства на Be, Mg и земноалкалните метали. Физички својства на едноставни материи

Групата IIA содржи само метали - Be (берилиум), Mg (магнезиум), Ca (калциум), Sr (стронциум), Ba (бариум) и Ra (радиум). Хемиските својства на првиот претставник на оваа група, берилиумот, најсилно се разликуваат од хемиските својства на другите елементи од оваа група. Неговиот Хемиски својствана многу начини тие се уште повеќе слични на алуминиумот отколку на другите метали од групата IIA (т.н. „дијагонална сличност“). Магнезиумот, по своите хемиски својства, исто така значително се разликува од Ca, Sr, Ba и Ra, но сепак има многу повеќе слични хемиски својства со нив отколку со берилиумот. Поради значителната сличност во хемиските својства на калциумот, стронциумот, бариумот и радиумот, тие се комбинираат во едно семејство т.н. алкална земја метали.

Сите елементи од групата IIA припаѓаат на с-елементи, т.е. ги содржат сите нивни валентни електрони на с-подниво Така, електронската конфигурација на надворешниот електронски слој на сите хемиски елементиод оваа група има форма ns 2 , Каде n– број на периодот во кој се наоѓа елементот.

Поради особеностите на електронската структура на металите од групата IIA, овие елементи, покрај нула, можат да имаат само една единствена оксидациска состојба еднаква на +2. Едноставни супстанции формирана од елементи IIA група, со учество во која било хемиски реакциисе способни само за оксидација, т.е. донира електрони:

Me 0 – 2e — → Me +2

Калциумот, стронциумот, бариумот и радиумот имаат исклучително висока хемиска реактивност. Едноставните супстанции формирани од нив се многу силни редуцирачки агенси. Магнезиумот е исто така силен редуцирачки агенс. Редуциската активност на металите ги почитува општите закони на периодичниот закон на Д.И. Менделеев и се зголемува надолу во подгрупата.

Интеракција со едноставни супстанции

со кислород

Без загревање, берилиумот и магнезиумот не реагираат ниту со атмосферски кислород ниту со чист кислород поради фактот што тие се покриени со тенки заштитни фолии кои се состојат од BeO и MgO оксиди, соодветно. За нивното складирање не се потребни посебни методи на заштита од воздух и влага, за разлика од земноалкалните метали, кои се складираат под слој од течен инертен за нив, најчесто керозин.

Be, Mg, Ca, Sr, кога се согоруваат во кислород, формираат оксиди од составот MeO, а Ba - мешавина од бариум оксид (BaO) и бариум пероксид (BaO 2):

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

Ba + O 2 = BaO 2

Треба да се забележи дека кога горат алкалните земјени метали и магнезиумот во воздухот, се јавува и несакана реакција на овие метали со воздушен азот, како резултат на што, покрај соединенијата на метали со кислород, се појавуваат и нитриди со општа формула Me 3 N Се формираат и 2.

со халогени

Берилиумот реагира со халогени само на високи температури, а остатокот од металите од групата IIA - веќе на собна температура:

Mg + I 2 = MgI 2 - Магнезиум јодид

Ca + Br 2 = CaBr 2 - калциум бромид

Ba + Cl 2 = BaCl 2 - бариум хлорид

со неметали од групите IV–VI

Сите метали од групата IIA реагираат кога се загреваат со сите неметали од групите IV–VI, но во зависност од положбата на металот во групата, како и активноста на неметалите, потребни се различни степени на загревање. Бидејќи берилиумот е хемиски најинертен меѓу сите метали од групата IIA, при спроведување на неговите реакции со неметали, потребна е значителна употреба. Оповисока температура.

Треба да се напомене дека реакцијата на металите со јаглерод може да формира карбиди од различна природа. Постојат карбиди кои припаѓаат на метанидите и конвенционално се сметаат за деривати на метан, во кои сите атоми на водород се заменуваат со метал. Тие, како и метанот, содржат јаглерод во -4 оксидациона состојба, а кога се хидролизираат или се во интеракција со неоксидирачки киселини, еден од производите е метанот. Постои и друг вид на карбиди - ацетилениди, кои го содржат јонот C 2 2-, кој всушност е фрагмент од молекулата на ацетилен. Карбидите како што се ацетиленидите, при хидролиза или интеракција со неоксидирачки киселини, формираат ацетилен како еден од производите на реакцијата. Типот на карбид - метанид или ацетиленид - што се добива кога одреден метал реагира со јаглерод зависи од големината на металниот катјон. Металните јони со мал радиус обично формираат метаниди, а поголемите јони формираат ацетилениди. Во случај на метали од втората група, метанидот се добива со интеракција на берилиум со јаглерод:

Останатите метали од групата II А формираат ацетилениди со јаглерод:

Со силициум, металите од групата IIA формираат силициди - соединенија од типот Me 2 Si, со азот - нитриди (Me 3 N 2), со фосфор - фосфиди (Me 3 P 2):

со водород

Сите земноалкални метали реагираат со водород кога се загреваат. За да реагира магнезиумот со водородот, не е доволно само загревање, како кај металните алкални земјени метали, освен висока температура, потребен е и зголемен притисок на водород. Берилиумот не реагира со водород под никакви услови.

Интеракција со сложени супстанции

со вода

Сите земноалкални метали активно реагираат со вода за да формираат алкали (растворливи метални хидроксиди) и водород. Магнезиумот реагира со вода само кога се вари поради фактот што кога се загрева, заштитната оксидна фолија MgO се раствора во вода. Во случај на берилиум, заштитната оксидна фолија е многу отпорна: водата не реагира со неа ниту при вриење, ниту при топлотни температури:

со неоксидирачки киселини

Сите метали од главната подгрупа од групата II реагираат со неоксидирачки киселини, бидејќи тие се во серијата на активност лево од водородот. Во овој случај, се формира сол на соодветната киселина и водород. Примери на реакции:

Be + H 2 SO 4 (разреден) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr 2 + H 2

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

со оксидирачки киселини

− разредена азотна киселина

Сите метали од групата IIA реагираат со разредена азотна киселина. Во овој случај, производите за редукција, наместо водород (како во случајот со неоксидирачките киселини), се азотни оксиди, главно азотен оксид (I) (N 2 O), а во случај на високо разредена азотна киселина, амониум нитрат (NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO3 ( разб .) = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4 Mg + 10 HNO3 (многу матно)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− концентрирана азотна киселина

Концентрирана азотна киселина на обична (или ниска) температура го пасивира берилиумот, т.е. не реагира со него. Кога врие, реакцијата е можна и се одвива претежно во согласност со равенката:

Магнезиум и земноалкални метали реагираат со концентрирана азотна киселина за да формираат широк спектар на различни производи за намалување на азот.

− концентрирана сулфурна киселина

Берилиумот се пасивира со концентрирана сулфурна киселина, т.е. не реагира со него во нормални услови, но реакцијата се јавува при вриење и доведува до формирање на берилиум сулфат, сулфур диоксид и вода:

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

Бариумот исто така се пасивира со концентрирана сулфурна киселина поради формирање на нерастворлив бариум сулфат, но реагира со него кога се загрева; бариум сулфатот се раствора кога се загрева во концентрирана сулфурна киселина поради неговата конверзија во бариум водород сулфат.

Останатите метали од главната група IIA реагираат со концентрирана сулфурна киселина под какви било услови, вклучително и на студ. Намалувањето на сулфурот може да дојде до SO 2, H 2 S и S во зависност од активноста на металот, температурата на реакцијата и концентрацијата на киселината:

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

3 Mg + 4H 2 SO 4 ( конц. .) = 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H 2 SO 4 ( конц. .) = 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

со алкалии

Магнезиум и земноалкални метали не комуницираат со алкали, а берилиумот лесно реагира и со алкални раствори и со безводни алкалии за време на фузијата. Покрај тоа, кога реакцијата се изведува во воден раствор, водата исто така учествува во реакцијата, а производите се тетрахидроксоберилати на алкални или земноалкални метали и водороден гас:

Be + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - калиум тетрахидроксоберилат

При спроведување на реакција со цврста алкали за време на фузија, се формираат берилати на алкални или земноалкални метали и водород

Be + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - калиум берилат

со оксиди

Земноалкалните метали, како и магнезиумот, можат да ги намалат помалку активните метали и некои неметали од нивните оксиди кога се загреваат, на пример:

Методот на редукција на металите од нивните оксиди со магнезиум се нарекува магнезиум.

Реакција со натриум хидроген фосфат. а) Ставете капки раствори во епрувета, додадете 2-3 капки раствор во добиената смеса. Темелно измешајте ја содржината на епрувета со стаклена шипка и потоа додадете ја во растворот додека реакцијата не стане алкална. Се таложи бел кристален талог од магнезиум амониум фосфат:

или во јонска форма:

б) За микрокристалоскопско откривање, ставете капка од тест растворот на стаклена табла. Додадете во него од капиларна пипета, прво капка раствор, а потоа капка концентриран раствор. На крајот, додадете кристал на натриум хидроген фосфат во растворот. Се препорачува нежно да се загрее лизгачот на капакот на водена бања. Во овој случај, кристалите се формираат во форма на ѕвезди со шест зраци (сл. 42).

Кристалите од различен тип се издвојуваат од разредените раствори (сл. 43).

Ориз. 42. Кристали изолирани од концентрирани раствори.

Ориз. 43. Кристали изолирани од разредени раствори.

Добиениот талог се раствора во киселини. Реакциите се насочени кон формирање на слаби електролити: водород фосфат и дихидроген фосфат јони. Кога се изложени на силни киселини, се формира и ортофосфорна киселина:

Формирањето на одредени реакциони продукти зависи од киселоста на растворот, т.е. од јачината и концентрацијата на киселината земена за растворање на талогот. Кога е изложен на, само и не се формира, бидејќи оцетната киселина е послаба киселина од. Затоа, реакцијата на растворање во оцетна киселина треба да биде претставена на следниов начин:

Сепак, треба да се има на ум дека кога се раствора во силни киселини, се формира претежно фосфорна киселина.

Услови на реакција. 1. Врнежите се препорачуваат да се вршат во .

2. а другите катјони (освен катјоните од аналитичката група I) мора прво да се отстранат, бидејќи повеќето катјони од другите аналитички групи формираат нерастворливи фосфати во овие услови.

При спроведување на микрокристалоскопска реакција во присуство, често придружна, лимонска киселина се додава во растворот за тестирање.

Ова овозможува да се спроведе реакцијата во присуство на.

3. За време на врнежите, треба да се додаде мал вишок за да се избегне формирање на аморфен талог во алкална средина. Сепак, голем вишок ги спречува врнежите поради формирање на сложени јони:

4. Загрејте го растворот додека не го фаворизира формирањето на кристален талог.

5. Растворите се склони кон презаситеност, па за да се забрзаат врнежите, се препорачува да се втрие стаклена прачка на ѕидовите на епрувета.

6. При ниски концентрации или при работа со разредени раствори, конечен заклучок за присуството или отсуството може да се донесе само откако ќе се изврши реакцијата.

Реакција со -хидроксихинолин (оксин). Ставете капка раствор што содржи, во епрувета или на порцеланска чинија, додадете капка раствор и -хидроксихинолин. Во овој случај, се формира зеленикаво-жолт кристален талог на магнезиум хидроксикинолат:

Јоните не произведуваат таложење со -хидроксихинолин.

Оваа реакција се користи за одвојување од другите катјони од групата I, вклучително и од, како и за квантитативно определување на магнезиум.

Услови на реакција. 1. Врнежите се препорачуваат да се вршат на

Хидроксихинолатите на другите јони се таложат во различни вредности:

2. Реагенсот преципитира катјони на многу други елементи, така што катјоните освен аналитичките групи I и II треба да отсуствуваат.

3. Ако реакцијата треба да се изврши во присуство на други катјони преципитирани од хидроксихинолин, тогаш се користат методи за маскирање на интерферентните јони (види Поглавје III, § 14).

4. Врнежите најдобро се изведуваат кога се загреваат.

Реакција со -нитробензеназозорцинол („магнезон“). Ставете 2-3 капки од неутралниот или малку киселиот раствор што се тестира на капачката плоча, додадете 1-2 капки раствор од магнезон, кој има црвено-виолетова боја во алкална средина. Ако растворот стане жолт (што укажува на киселоста на медиумот), додадете 1-3 капки од растворот и KOH. Во присуство на јони на магнезиум, растворот станува сино или се формира талог со иста боја.

Механизмот на реакција се базира на врнежи, придружени со феноменот на адсорпција на боја на површината на магнезиум хидроксид. Адсорпцијата на некои бои од таканаречената антрахинонска серија е придружена со промена на оригиналната боја на неадсорбираната боја. Бидејќи адсорпцијата на бојата на површината се случува веднаш, овој феномен служи како одлично средство за откривање на јони на магнезиум. не се меша со оваа реакција. Амониумовите соли спречуваат врнежи, па затоа прво мора да се отстранат.

Реакција на капка N. A. Tananaev. На филтер-хартијата ставете капка раствор на фенолфталеин, капка неутрален раствор на супстанцијата за испитување и капка раствор од амонијак. Во овој случај, се појавува црвена дамка поради алкалноста на растворот на амонијак и добиениот магнезиум хидроксид. Појавата на боење сè уште не дава основа да се извлечат заклучоци во врска со присуството. Кога влажната дамка се суши на пламен од пламеникот, вишокот испарува, магнезиум хидроксидот се дехидрира и црвената дамка се обезбојува. Ако потоа ја навлажнете исушената дамка со дестилирана вода, црвената боја повторно се појавува поради формирањето.

Табела 8. Ефект на реагенсите врз катјоните од првата аналитичка група

Продолжение на табелата. 8.

Реакцијата на бојата на Тананаев овозможува да се отвори во присуство на. Катјоните од другите аналитички групи мора да се отстранат. Реакцијата на филтер-хартија е прикажана на сл. 12 (види Поглавје III, § 5).

Реакција со хипојодитис. Свежо таложениот бел талог станува црвено-кафеав кога е изложен на хипојодит поради адсорпција на елементарен јод на површината на талогот од магнезиум хидроксид. Црвено-кафеавата боја се обезбојува кога талогот се третира со јодид или калиум хидроксид, алкохол и други растворувачи кои го раствораат јод, како и кога се изложени на сулфит или тиосулфат, кои го намалуваат елементарниот јод.

2. Амониумовите соли и јони од III, IV и V аналитички групи мора да отсуствуваат.

3. Средствата за намалување ја попречуваат реакцијата.

4. Фосфатите и оксалатите исто така ја попречуваат реакцијата поради формирањето на компактни талози на магнезиум фосфат и оксалат, кои не се способни да го адсорбираат елементарниот јод, за разлика од добро развиената површина на аморфниот талог.

На семејството земјени алкални елементивклучуваат калциум, стронциум, бариум и радиум. Д.И. Менделеев го вклучи магнезиумот во ова семејство. Елементите на алкална земја се нарекуваат затоа што нивните хидроксиди, како и хидроксидите на алкалните метали, се растворливи во вода, т.е. тие се алкали. „...Тие се нарекуваат земјени затоа што во природата се наоѓаат во состојба на соединенија кои формираат нерастворлива маса на земја, а самите тие, во форма на оксиди RO, имаат земјен изглед“, објаснува Менделеев во „Основи на Хемија“.

Општи карактеристики на елементи од групата IIa

Металите од главната подгрупа од групата II имаат електронска конфигурација на надворешното енергетско ниво ns² и се s-елементи.

Лесно донирајте два валентни електрони и во сите соединенија имаат оксидациона состојба од +2

Силни редуцирачки агенси

Активноста на металите и нивната редуцирачка способност се зголемува во серијата: Be–Mg–Ca–Sr–Ba

Земјените алкални метали вклучуваат само калциум, стронциум, бариум и радиум, поретко магнезиум

Берилиумот е поблиску до алуминиумот во повеќето својства

Физички својства на едноставни материи

Земноалкалните метали (во споредба со алкалните метали) имаат повисоки температури. и точка на вриење, потенцијали за јонизација, густини и цврстина.

Хемиски својства на земноалкалните метали + Be

1. Реакција со вода.

Во нормални услови, површината на Be и Mg е покриена со инертен филм од оксид, така што тие се отпорни на вода. Спротивно на тоа, Ca, Sr и Ba се раствораат во вода за да формираат алкалии:

Mg + 2H 2 O – t° → Mg(OH) 2 + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2. Реакција со кислород.

Сите метали формираат оксиди RO, бариум пероксид - BaO 2:

2Mg + O 2 → 2MgO

Ba + O 2 → BaO 2

3. Тие формираат бинарни соединенија со други неметали:

Be + Cl 2 → BeCl 2 (халиди)

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)

Берилиумот и магнезиумот реагираат релативно бавно со неметали.

4. Сите земноалкални метали се раствораат во киселини:

Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2

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

5. Берилиумот се раствора во водени раствориалкалии:

Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

6. Испарливите соединенија на земноалкалните метали му даваат на пламенот карактеристична боја:

соединенијата на калциум се црвени од тули, соединенијата на стронциум се црвени со кармин, а соединенијата на бариум се жолтеникаво зелени.

Берилиумот, како и литиумот, е еден од С-елементите. Четвртиот електрон што се појавува во атомот Be е сместен во орбиталата 2s. Енергијата на јонизација на берилиумот е повисока од онаа на литиумот поради повисокиот нуклеарен полнеж. Во силни бази го формира берилатниот јон BeO 2-2. Следствено, берилиумот е метал, но неговите соединенија се амфотерични. Берилиумот, иако е метал, е значително помалку електропозитивен од литиумот.

Високата енергија на јонизација на атомот на берилиум е забележливо различна од другите елементи на подгрупата PA (магнезиум и земноалкални метали). Неговата хемија е во голема мера слична на онаа на алуминиумот (дијагонална сличност). Така, се работи за елемент со амфотерични квалитети во неговите соединенија, меѓу кои сè уште преовладуваат основните.

Електронската конфигурација на Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 во споредба со натриумот има една значајна карактеристика: дванаесеттиот електрон е поставен во орбиталата 2s, каде што веќе има 1e - .

Јоните на магнезиум и калциум се незаменливи елементи на животот на секоја клетка. Нивниот сооднос во телото мора да биде строго дефиниран. Јоните на магнезиум се вклучени во активноста на ензимите (на пример, карбоксилаза), калциумот - во изградбата на скелетот и метаболизмот. Зголемувањето на нивото на калциум ја подобрува апсорпцијата на храната. Калциумот го стимулира и регулира функционирањето на срцето. Неговиот вишок нагло ја зголемува активноста на срцето. Магнезиумот игра дел од улогата на антагонист на калциум. Воведувањето на јони Mg 2+ под кожата предизвикува анестезија без период на возбуда, парализа на мускулите, нервите и срцето. Влегувајќи во раната во форма на метал, предизвикува долгорочни гнојни процеси кои не заздравуваат. Магнезиум оксидот во белите дробови предизвикува она што се нарекува леарница. Честиот контакт на површината на кожата со нејзините соединенија доведува до дерматитис. Најраспространетите соли на калциум во медицината се CaSO 4 сулфат и CaCL 2 хлорид. Првиот се користи за гипс, а вториот се користи за интравенски инфузии и како внатрешен лек. Помага во борбата против отоци, воспаленија, алергии, ги ублажува грчевите на кардиоваскуларниот систем и го подобрува згрутчувањето на крвта.

Сите соединенија на бариум, освен BaSO 4, се отровни. Тие предизвикуваат менегоенцефалитис со оштетување на малиот мозок, оштетување на мазните срцеви мускули, парализа, а во големи дози - дегенеративни промени во црниот дроб. Во мали дози, соединенијата на бариум ја стимулираат активноста на коскената срцевина.

Кога соединенијата на стронциум се внесуваат во желудникот, се јавуваат стомачни тегоби, парализа и повраќање; симптомите на лезиите се слични на лезиите од соли на бариум, но солите на стронциум се помалку токсични. Особено загрижувачки е појавата во телото на радиоактивниот изотоп на стронциум 90 Ср. Се излачува исклучително бавно од телото, а неговиот долг полуживот и затоа долгото дејство може да предизвика зрачење.

Радиумот е опасен за телото поради неговото зрачење и огромниот полуживот (T 1/2 = 1617 години). Првично, по откривањето и производството на соли на радиум во повеќе или помалку чиста форма, почна да се користи доста широко за флуороскопија, третман на тумори и некои сериозни болести. Сега, со појавата на други попристапни и поевтини материјали, употребата на радиумот во медицината практично престана. Во некои случаи, се користи за производство на радон и како додаток на минерални ѓубрива.

Во атомот на калциум, пополнувањето на орбиталата 4s е завршено. Заедно со калиумот, формира пар s-елементи од четвртиот период. Калциум хидроксид е прилично силна основа. Калциумот, најмалку активен од сите земноалкални метали, има јонска врска во неговите соединенија.

Според неговите карактеристики, стронциумот зазема средна позиција помеѓу калциумот и бариумот.

Својствата на бариумот се најблиску до својствата на алкалните метали.

Берилиумот и магнезиумот се широко користени во легурите. Берилиумските бронзи се еластични легури на бакар со 0,5-3% берилиум; Легурите за воздухопловство (густина 1,8) содржат 85-90% магнезиум („електрон“). Берилиумот се разликува од другите метали од групата IIA - не реагира со водород и вода, но се раствора во алкали бидејќи формира амфотеричен хидроксид:

Be+H2O+2NaOH=Na2+H2.

Магнезиумот активно реагира со азот:

3 Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Во табелата е прикажана растворливоста на хидроксидите на елементите од групата II.

Традиционален технички проблем - тврдост на водата, поврзано со присуството на јони Mg 2+ и Ca 2+ во него. Од бикарбонати и сулфати, магнезиум и калциум карбонати и калциум сулфат се таложат на ѕидовите на котлите за греење и цевките со топла вода. Тие особено ја попречуваат работата на лабораториските дестилатори.

S-елементите вршат важна биолошка функција во живиот организам. Табелата ја прикажува нивната содржина.

Екстрацелуларната течност содржи 5 пати повеќе натриумови јони отколку внатре во клетките. Изотоничен раствор („физиолошка течност“) содржи 0,9% натриум хлорид, се користи за инјектирање, миење рани и очи итн. Хипертонични раствори (3-10% натриум хлорид) се користат како лосиони за третман на гнојни рани (“ влечење „гној). 98% од јоните на калиум во телото се наоѓаат во клетките, а само 2% во екстрацелуларната течност. На едно лице му требаат 2,5-5 g калиум дневно. 100 g суви кајсии содржат до 2 g калиум. 100 g пржени компири содржат до 0,5 g калиум. Во интрацелуларен ензимски реакцииАТП и АДП учествуваат во форма на магнезиумски комплекси.

Секој ден на човекот му требаат 300-400 mg магнезиум. Влегува во телото со леб (90 mg магнезиум на 100 g леб), житарки (100 g овесна каша содржи до 115 mg магнезиум) и јаткасти плодови (до 230 mg магнезиум на 100 g јаткасти плодови). Покрај изградбата на коските и забите врз основа на хидроксилапатит Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, катјоните на калциум се активно вклучени во згрутчувањето на крвта, преносот на нервните импулси и мускулната контракција. Возрасен човек треба да консумира околу 1 g калциум дневно. 100 g тврдо сирење содржи 750 mg калциум; 100 g млеко - 120 mg калциум; во 100 g зелка - до 50 mg.

Во 4-та аналитичка група спаѓаат катјоните Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+.

Хидроксидите од катјоните од групата IV се нерастворливи во вишок алкали и раствор на амонијак. Тие квантитативно се таложат со вишок на раствор на NaOH во присуство на водороден пероксид, кој е групен реагенс за јони од оваа група. Сите катјони формираат слабо растворливи фосфати, оксалати и сулфиди (освен Mg 2+). Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+ покажуваат редокс својства.

Реакции на јони на магнезиум

Реакција со алкалии.

Каустичните алкалии формираат бел желатинозен талог од магнезиум хидроксид:

MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2  + 2NaCl

Магнезиум хидроксид е растворлив во киселини и амониумови соли, но нерастворлив во вишок алкали.

Реакција со воден растворН.Х. 3 .

Амонијак со јони на магнезиум формира талог од магнезиум хидроксид:

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

која не се таложи целосно. Во присуство на амониумови соли, дисоцијација на NH 3 ˙ H 2 O се намалува толку многу што концентрацијата на OH – јоните станува помала отколку што е потребно за да се надмине производот на растворливост Mg(OH) 2. Со други зборови, NH 4 Cl и NH 3 формираат пуфер раствор со pH = 8,3, при што магнезиум хидроксид не таложи.

3. Реакција со натриум хидроген фосфат.

MgCl 2 + Na 2 HPO 4 = MgHPO 4  + 2NaCl

Магнезиум хидроген фосфат е бел аморфен талог, растворлив во минерални киселини и кога се загрева во оцетна киселина.

Извршување на реакцијата: при спроведување на реакцијата во присуство на NH 3 ˙ H 2 O и NH 4 Cl таложат бел кристален талог од магнезиум и амониум фосфат. Ставете 3-4 капки магнезиумова сол (задача) во епрувета, додадете раствор од амонијак додека не се замати малку, раствор NH 4 Cl додека не се раствори и 2-3 капки раствор Na 2 HPO 4. Епрувета е се лади под ладна водасо триење на стаклена прачка на внатрешните ѕидови на епрувета. Во присуство на јони на магнезиум, со текот на времето се формира бел кристален талог:

MgCl 2 + Na 2 HPO 4 + NH 3 ˙ H 2 O = MgNH 4 PO 4  + 2NaCl + H 2 O

Реакцијата може да се изведе и како микрокристалноскопска реакција. Капка магнезиумова сол (задача), капка NH 4 Cl се нанесува на стаклен тобоган, се чува над шише со концентриран раствор од NH 3 (капка надолу), кристал од сув Na 2 HPO 4 12H 2 O е се додава и по една минута, под микроскоп се забележуваат кристали на MgNH 4 PO 4 во форма на дендрити (листови).

Реакција со амониум карбонат.

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

Талогот е малку растворлив во вода и се формира само при pH > 9. Растворлив е во соли на амониум, што може да се објасни врз основа на следната рамнотежа: Mg 2 (OH) 2 CO 3  Mg 2 (OH) 2 CO 3  2Mg 2+ + 2OH - + CO 3 2-

Кога се воведува NH 4 Cl, неговата дисоцијација се случува NH 4 Cl  NH 4 + + Cl – . Јоните на NH 4 + се врзуваат за јони на хидроксид за да формираат ниско дисоцирачко соединение NH 3 ˙ H 2 O, како резултат на што концентрацијата на OH – јони се намалува и не се постигнува и талогот се раствора.

5. Реакција со 8-хидроксихинолин.

8-хидроксихинолин во средина на амонијак на pH 9,5-12,7 со јони на магнезиум формира зеленикаво-жолт кристален талог од интракомплексната сол на магнезиум оксихинолат Mg(C 9 H 6 NO) 2 2H 2 O:

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

Талогот е растворлив во оцетна и минерална киселина. Катјоните на алкалните и земноалкалните метали не ја попречуваат реакцијата.

Извршување на реакцијата: На 3-4 капки од растворот за тестирање, додадете 2 капки раствор на фенолфталеин и 2 M раствор на амонијак капка по капка додека не се појави розова боја. Содржината на епрувета се загрева до вриење и се додаваат 4-5 капки 5% алкохолен раствор од 8-хидроксихинолин. Во присуство на магнезиум, се формира зеленикаво-жолт талог. Реакцијата не ја попречуваат јоните на алкалните и земноалкалните метали.

Од оваа статија ќе научите што е магнезиум и ќе видите вистинско хемиско чудо - согорување на магнезиум во вода!

Во 17 век, во англискиот град Епсом, од минерален извор била изолирана горчлива материја која имала лаксативно дејство. Оваа супстанца се покажа како кристален хидрат на магнезиум сулфат или MgSO4∙7H2O. Поради неговиот специфичен вкус, фармацевтите го нарекоа ова соединение „горчлива сол“. Во 1808 година, англискиот хемичар Хемфри Дејви добил амалгам од дванаесеттиот елемент користејќи магнезија и жива. Единаесет години подоцна, францускиот хемичар Антоан Буси ја добил предметната супстанција користејќи магнезиум и калиум хлорид, намалувајќи го магнезиумот.

Магнезиумот е еден од најчестите елементи во земјината кора. Повеќето соединенија на магнезиум се наоѓаат во морска вода. Овој елемент игра важна улогаво животот на луѓето, животните итн.

Како метал, магнезиумот не се користи во чиста форма - само во легури (на пример, со титаниум). Магнезиумот ви овозможува да креирате ултра лесни легури.

Физички својства на магнезиум

Тоа е лесен и еластичен метал со сребрено-светла боја со карактеристичен метален сјај.

Магнезиумот се оксидира со воздух, а на неговата површина се формира прилично силен MgO филм, кој го штити металот од корозија.

Точката на топење на сребрениот метал е 650 °C, а точката на вриење е 1091 °C.

Хемиски својства на магнезиум

Овој метал е покриен со заштитна оксидна фолија. Ако се уништи, магнезиумот брзо ќе оксидира во воздухот. Под влијание на температурата, металот активно комуницира со халогени и многу неметали. Магнезиумот реагира со топла вода за да формира магнезиум хидроксид како талог:

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

Ако запалите магнезиум во прав во специјална хемиска лажица на горилник на гас и потоа го спуштите во вода, прашокот ќе почне да гори поинтензивно.

Еве како се случува:

Поради интензивно ослободениот водород ќе биде придружуван. Во овој случај, се формира магнезиум оксид, а потоа и неговиот хидроксид.

Магнезиумот е активен метал и затоа бурно реагира со киселини. Сепак, тоа не се случува толку насилно како во случајот со алкалниот метал калиум, односно реакцијата се одвива без палење. Но, со карактеристично подсвиркване, водородните меури активно се ослободуваат. И иако водородните меурчиња го креваат металот, тој не е доволно лесен за да остане на површина.

Равенка за реакција на магнезиум и хлороводородна киселина:

Mg + 2HCl = MgCl2 +H2

На температури над 600 °C, магнезиумот се запали во воздухот, испуштајќи исклучително силна светлина низ речиси целиот спектар, слично на Сонцето.

Внимание! Не обидувајте се сами да ги повторувате овие експерименти!

Таков заслепувачки блиц може да ви ги повреди очите: може да добиете изгореница на мрежницата, а во најлош случај да го изгубите видот. Затоа, ваквите искуства не само што се меѓу најубавите, туку и меѓу најопасните. Не се препорачува да се спроведе овој експеримент без специјални заштитни темни очила. Ќе најдете експеримент за согорување на магнезиум што може безбедно да се направи дома.

Реакцијата произведува бел прав од магнезиум оксид (исто така наречен магнезија), како и магнезиум нитрид. Равенки за согорување:

2Mg + O2 = 2MgO;

3Mg + N2 = Mg3N2.

Магнезиумот продолжува да гори и во водата и во атмосферата јаглерод диоксид, па затоа е доста тешко да се изгасне таков пожар. Гаснењето со вода само ја влошува ситуацијата, бидејќи почнува да се ослободува водород, кој исто така се запали.

Невообичаена употреба на магнезиум како извор на светлина (1931)

12-тиот елемент е многу сличен на алкалниот метал. На пример, тој исто така реагира со азот за да формира нитрид:

3Mg +N2 = Mg3N2.

Исто така, како литиумот, магнезиум нитридот може лесно да се разложи со вода:

Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3.