Другие вопросы из категории

Помогите ответить на вопросы, срочно. Заранее большре спасибо. Пожалуйста дайте правельные ответы.

1. Что такое химические явления?

1) Явления, в результате которых изменяются агрегатное состояние и состав вещества.

2) Явления, в результате которых из одних веществ образуются другие.

3) Явления, в результате которых изменений веществ не наблюдается.

2. В каком ряду расположены сложные вещества?

1) S, AL, N2

2) CO2, Fe, H2O

3) HNO3, CaO, PH3

4) Si, P4, Fe2O3

3. В каком ряду расположены формулы оксидов ?

1) NH3, CuO, K2O

2) OF2, CO2, Al2O3

3) CaO, N2O5, Cr2O3

4) CS2, P2O5, B2O3

4. Что такое кислоты ?

1) Сложные вещества

2) Сложные вещества, в состав которых входит водород

3) Сложные вещества, в состав которых входит кислотный остаток

4) Сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода и кислотный остаток.

5.Что относится к химическим явлениям?

1) Испарение воды

2) Горение дров

3) Перегонка нефти

4) Плавление олова

6. В каком ряду последовательно расположены формулы основания, кислоты, основного оксида?

1) KOH HCl, CuO,

2) Ca(OH)2, SO2, CaO,

3) CO2, HNO3, MgO,

4) NaOH, BaO, K2S

7. Установите соответствие:

Химические явления Признаки химических явлений

А. Ржавление железа 1) Выпадение осадка

Б. Скисание молока 2) Изменение цвета
В. Гниение мяса 3) Выделение газа(запаха), изменение цвета
Г. Горение дров 4)Выделение тепла и света

8. Установите соответствие :

Название кислоты Формула кислоты

А. Серная 1)HCl

Б. Кремниевая 2)HNO3

В.Азотная 3)H2SO4

Г.Соляная 4) H2S

9. Установите соответствие:

Формула соединения Название вещества

А. ZnO 1) Гидроксид магния

Б. Ca (NO3)2 2) Оксид цинка

В. H2SiO3 3) Серная кислота

Г. Mn(OH)2 4) Гидроксид марганца

5) Нитрат кальция

6) Кремниевая кислота

10.Установите соответствие.

Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций

Тип химической реакции Схема химической реакции

А. реакция разложения 1. MgCO3 = CO2 + MgO

Б. реакция обмена 2. CuO + AL = Cu + AL2O3

В. Реакция замещения 3. N2 + O2 =NO2

Г. Реакция соединения 4. ZnO + H2 =Zn +H2O

5. HCI + NaOH = NaCI +H2O

6. BaCL2 +Na2SO4 = BaSO4 + NaCL

11. С какими из перечисленных ниже веществ будет реагировать соляная кислота:

а) оксид магния; б) вода; в) гидроксид натрия; г) железо(II); д) медь; е) карбонат калия;

Ж) оксид азота(V).

Напишите уравнения происходящих реакций, расставьте коэффициенты

Читайте также

1. В двух пронумерованных пробирках находятся бесцветные расстворы глюкозы и глицерина. Определите, в какой пробирке находится каждое из веществ

2. В тех пробирках находятся бесцветный расстворы уксусной кислоты, СМС и мыла. Определите, в какой пробирке находится каждое из веществ

Прошу, помогите, с чем можете. Очень срочно. Вариантов ответов может быть несколько. 1. Оксид кальция взаимодействует с каждым из пары

2. Вещество NAOH потребуется для осуществления превращения:

1) Cl2 -> NaCl

2) K2SO4 -> KOH

3) AlPO4 -> AlCl3

4) SO3 -> Na2SO4

3. Для осуществления химической реакции согласно схеме ZnSO4 + ... -> Zn + необходимо использовать:

2) алюминий

4. Выберите формулы с ионным типом связи:

5. Металлы могут стоять в:

1) главных подгруппах

2) побочных подгруппах

3) больших периодах

4) малых периодах

6. Гидроксид меди (II) реагирует:

7. С каждым из веществ, формулы которых BaCl2m Cu(OH)2, взаимодействуют:

1) нитрат магния

2) серная кислота

3)гидроксид натрия

4) сульфат цинка

8. Кислоты (H3PO4, HCl, H2S) реагируют с металлами:

1) со всеми

2) стоящими до водорода

3) стоящими после водорода

9. Ковалентная связь образуется между химическими элементами:

1) магний и фтор

2) хлор и углерод

3) углерод и кальций

4) водород и бром

10. Выберите формулы веществ с ковалентным полярным типом связи:

11. Вид химической связи в соединении FeCl3:

1) ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная

4) металлическая

ПОЖААААЛУЙСТА. СРОЧНО! 1. Дана смесь, состоящая из хлорида калия и сульфата железа(III). Проделайте опыты, при помощи которых можно опр

еделить хлорид-ионы Сl- и ионы Fе3+. Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

2. Выданы вещества: кристаллогидрат сульфата меди(II), карбонат магния, гидроксид натрия, железо, соляная кислота, хлорид железа(III). Пользуясь этими веществами, получите:
а) гидроксид железа (III);
б) гидроксид магния;
в) медь.

Составьте уравнения реакций проделанных вами опытов в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

3. В трех пробирках даны кристаллические вещества без надписей:
а) сульфат аммония;
б) нитрат меди(III);
в) хлорид железа(III).

Опытным путем определите, какие вещества находятся в каждой ил пробирок. Составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

4. В пробирках даны твердые вещества. Определите, в какой пробирке находится каждое из веществ:

а) сульфат натрия, сульфид натрия, сульфит натрии;
б) карбонат калия, сульфат калин, хлорид аммония:
в) сульфат аммония, сульфат алюминия, нитрат калия.

4) хлорид натрия и фосфин

Водородная связь характерна для каждого из двух веществ, формулы которых:

1) CO2 и H2S; 3) H2O и C6H6;

2) C2H6 и НСНО; 4) HF и CH3OH

2в молекуле фтора химическая связь 1ковалентная полярная 2 ионная 3 ковалентная неполярная 4водородная Установите соответствие между названием вещества и типом кристаллической решетки в твердом состоянии.

Название вещества: Тип кристаллической решетки:

А. сульфат аммония; 1) металлическая;

Б) алюминий; 2) ионная;

В) аммиак; 3) атомная;

Г) графит 4) молекулярная

5.Установите соответствие между названием вещества и видом химической связи в нем.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА:

ВИД ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ:

Б) металлическая

В)ковалентная полярная

Г) ковалентная неполярная

хлорид кальция

Вы находитесь на странице вопроса "с каждым из веществ: магний,карбонат натрия,метанол - может реагировать ", категории "химия ". Данный вопрос относится к разделу "10-11 " классов. Здесь вы сможете получить ответ, а также обсудить вопрос с посетителями сайта. Автоматический умный поиск поможет найти похожие вопросы в категории "химия ". Если ваш вопрос отличается или ответы не подходят, вы можете задать новый вопрос, воспользовавшись кнопкой в верхней части сайта.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует без нагревания.

1) хлорид цинка

2) сульфат меди(II)

4) разбавленная соляная кислота

5) оксид алюминия

Ответ: 24

Хлорид цинка относится к солям, а железо — к металлам. Металл реагирует с солью только в том случае, если он является более активным по сравнению с тем, который входит в состав соли. Определяется относительная активность металлов по ряду активности металлов (по-другому, ряду напряжений металлов). Железо в ряду активности металлов находится правее цинка, значит, оно менее активно и не способно вытеснить цинк из соли. То есть реакция железа с веществом №1 не идет.

Сульфат меди (II) CuSO 4 будет реагировать с железом, так как железо находится левее меди в ряду активности, то есть является более активным металлом.

Концентрированная азотная, а также концентрированная серная кислоты не способны без нагревания реагировать с железом, алюминием и хромом в виду такого явления, как пассивация: на поверхности данных металлов под действием указанных кислот образуется нерастворимая без нагревания соль, выполняющая роль защитной оболочки. Тем не менее, при нагревании эта защитная оболочка растворяется и реакция становится возможной. Т.е. так как указано, что нагрева нет, реакция железа с конц. HNO 3 не протекает.

Соляная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам-неокислителям. С кислотами-неокислителями с выделением водорода реагируют металлы, стоящие в ряду активности левее водорода. К таким металлам как раз относится железо. Вывод: реакция железа с соляной кислотой протекает.

В случае металла и оксида металла реакция, как и в случае с солью, возможна, если свободный металл активнее того, что входит в состав оксида. Fe, согласно ряду активности металлов, менее активен, чем Al. Это значит, Fe с Al 2 O 3 не реагирует.

1) азотная кислота

2) кислород

3) NaOH (водн.)

4) хлорид калия

5) иодид лития

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Пояснение:

Очевидно, что любая реакция простого вещества с любым другим веществом (веществами) является окислительно-восстановительной.

Бром (Br 2) прежде всего следует рассматривать как вещество с сильными окислительными свойствами. Реакций, в которых свободный бром проявляет восстановительные свойства крайне мало (взаимодействие со фтором, диспропорционирование в щелочи).

1) Азотная кислота содержит два элемента в высших степенях окисления (водород +1 и азот +5), т.е., очевидно они окислены бромом быть не могут. Кислород же, имеющий степень окисления -2, не может быть окислен Br 0 ввиду большей чем у брома электроотрицательности. Вывод реакция HNO 3 с Br 2 не протекает.

2) Кислород, хлор и бром — не реагируют между собой — все три указанных вещества могут проявлять практически только окислительные свойства и «не готовы» делиться электронами друг с другом. Вывод реакция O 2 c Br 2 не протекает.

3) NaOH (водн.). Из простых веществ с щелочами реагируют только Be, Zn, Al, Si, P, S и галогены. Бром — галоген, следовательно, реагирует с щелочью. При этом в зависимости от температуры несколько различаются продукты реакций:

2NaOH + Br 2 = NaBrO + NaBr + H 2 O (на холоду)

6NaOH + 3Br 2 t° > NaBrO 3 + 5NaBr + 3H 2 O

4) Хлорид калия. Свободный галоген реагирует с галогенидом металла в том случае, если исходный свободный галоген более электроотрицателен (находится выше в таблице Менделеева). Бром находится в таблице ниже, чем хлор, следовательно, реагировать с хлоридом калия не будет.

5) Аналогично пункту 4. Бром находится в таблице выше йода, следовательно реагирует с иодидом лития, вытесняя свободный йод:

Br 2 + 2LiI = I 2 + 2LiBr

Из предложенного перечня веществ выберите два таких, с которыми в обычных условиях реагирует магний.

1) концентрированная серная кислота

2) хлорид бария

3) гидроксид натрия

4) нитрат цинка

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 14

Пояснение:

1) Концентрированная серная кислота реагирует при обычных условиях практически со всеми металлами кроме платины, золота и пассивирующихся металлов (Cr, Fe, Al). Магний — сильный восстановитель, поэтому восстановит S +6 до минимальной степени окисления серы -2 (H 2 S):

5H 2 SO 4(конц.) + 4Mg = 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

2) Хлорид бария с магнием не реагирует так как барий более активный металл, чем магний.

3) С гидроксидом натрия магний не реагирует, т.к. с щелочами из металлов реагируют только Be,Zn,Al

4) С нитратом цинка магний реагирует, т.к. магний более активен чем цинк, т.е. находится левее цинка в ряду активности:

Mg + Zn(NO 3) 2 = Mg(NO 3) 2 + Zn

5) С серой магний реагирует, но только при нагревании. Без нагревания реакция не протекает. Практически все реакции между твердыми веществами требуют нагревания.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых медь реагирует без нагревания.

1) разбавленная серная кислота

2) разбавленная азотная кислота

3) 10%-ная соляная кислота

4) раствор нитрата серебра

5) раствор нитрата железа (II)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Пояснение:

Медь относится к малоактивным металлам (расположена в ряду активности правее водорода). В связи с этим не реагирует с растворами кислот-неокислителей. По этой причине не подходит вариант ответа 1 и 3. Азотная кислота в независимости от концентрации относится к кислотам окислителям, т.е. окисляет не водородом в степени окисления +1, а кислотообразующим элементом (азотом) в степени окисления +5. Это означает, что список металлов, с которыми может реагировать азотная кислота, распространяется не только на металлы, находящимися в ряду активности до водорода, но и на все металлы после (кроме платины и золота):

3Cu + 8HNO 3(разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Металл с солью может реагировать в том случае, если исходный свободный металл более активен, чем тот который содержится в исходной соли. Поскольку медь более активна, чем серебро, то ее реакция с нитратом серебра возможна и протекает в соответствии с уравнением:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag

Поскольку медь менее активна, чем железо, то ее реакция с солями железа (II) невозможна.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует при комнатной температуре.

1) HCl (разб.)

3) H 2 SO 4 (разб.)

5) H 2
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13
Хром — металл, расположенный в ряду активности до водорода. По этой причине реагирует практически со всем кислотами, включая кислоты-неокислители. Среди представленного списка кислотами-неокислителями являются разбавленные растворы серной и соляной кислот. Обе реакции протекают по типу замещения с выделением водорода:чно Fe, Al). Реакция между пассивирующимися металлами и концентрированной серной или концентрированной азотной кислотами возможна лишь при сильном нагревании.
С водой из металлов реагируют при комнатной температуре только щелочные и щелочно-земельные металлы. Хром, будучи металлом средней активности (расположен между Al и H), реагирует с перегретым водяным паром в раскаленном состоянии, образуя оксид металла и водород.
Азот при комнатной температуре реагирует лишь с единственным металлом — литием.
Водород при комнатной температуре с металлами не реагирует. При нагревании водород способен реагировать с щелочными и щелочноземельными металлами.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует при обычных условиях.

1) сера (кр.)

2) серная кислота (конц., хол.)

3) нитрат цинка (р-р)

4) нитрат меди (II) (р-р)

5) серная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 45

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует бром.

1) фторид калия

2) иодид калия

3) хлорид калия

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кальций.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 24

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует фосфор.

1) концентрированная соляная кислота

2) разбавленная серная кислота

3) концентрированная азотная кислота

4) гидроксид меди (II)

5) гидроксид калия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 35

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует хлор.

1) хлорид железа (II)

2) хлорид железа (III)

3) фторид железа (III)

4) фторид натрия

5) бромид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых цинк реагирует без нагревания.

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 15

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кремний.

1) оксид магния

2) водород

3) кислород

4) гидроксид натрия

5) гидроксид алюминия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 34

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых хром реагирует без нагревания.

1) хлорид железа (III)

2) концентрированная серная кислота

3) разбавленная серная кислота

4) гидроксид цинка

5) гидроксид натрия

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых азот может реагировать при нагревании.

2) водород

4) концентрированная серная кислота

5) концентрированная азотная кислота

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 12

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и водород, и хлор.

3) гидроксид кальция

4) металлический кальций

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 45

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, в каждом из которых растворяются и железо, и медь.

1) серная кислота (разб., гор.)

2) серная кислота (конц., гор.)

3) серная кислота (конц., хол.)

4) серная кислота (разб., хол.)

5) азотная кислота (конц., гор.)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 25

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и сера, и хлор.

4) кислород

5) оксид углерода (IV)

Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Ответ: 13

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагируют и алюминий, и фосфор.

Разберем задания №9 из вариантов ОГЭ за 2016 год.

Задания с решением.

Задание №1.

Верны ли следующие суждения о щелочных металлах?

А. При взаимодействии с галогенами щелочные металлы образуют соли.

Б. С водой щелочные металлы вступают в реакции замещения.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Объяснение: А - верно, подтвердим реакцией

2Na + Cl2 → 2NaCl

Б - тоже верно: Na + H2O → NaOh + H2

Натрий замещает атом водорода.

Правильный ответ - 3.

Задание №2.

Железо вытесняет металл из раствора:

1. ZnCl2 2. Cu(NO3)3 3. Al2(SO4)3 4. Mg(NO3)2

Объяснение: нужно посмотреть на ряд напряжений металлов. Zn, Al и Mg сильнее железа, следовательно, железо не может вытеснить их из раствора, а Cu слабее железа:

Cu(NO3)2 + Fe → Cu + Fe(NO3)2

Правильный ответ - 2.

Задание №3.

Железо восстанавливается в реакции между:

1. Оксидом железа (III) и углеродом

2. Сульфатом меди (II) и железом

3. Хлоридом железа (II) и гидроксидом натрия

4. Железом и серой

Объяснение: запишем реакции

2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

Fe + S → FeS

Если железо восстанавливается, значит оно является окислителем, а значит должно принимать электроны, а это происходит только в первой реакции. Правильный ответ - 1.

Задание №4.

Сера является окислителем в реакции, уравнение которой:

1. Zn + S → ZnS

2. 2SO2 + O2 → 2SO3

3. H2O + SO3 → H2SO4

4. S + O2 → SO2

Объяснение: запишем изменение степеней окисления серы в каждом уравнении

1. 0 +2ē -2

2. +4 -2ē +6

3. +6 0ē +6

4. 0 -2ē +4

Окислитель принимает электроны, следовательно, правильный ответ - 1.

Задание №5.

Цинк вытесняет металл из раствора

1. Нитрата кальция

2. Нитрата калия

3. Нитрата меди (II)

4. Сульфата алюминия

Объяснение: из приведенных металлов, входящих в состав солей, слабее цинка только медь (если посмотреть ряд напряжений металлов).

Cu(NO3)2 + Zn → Zn(NO3)2 + Cu

Правильный ответ - 3.

Задание №6.

С каждым из веществ, формулы которых H2O, Fe2O3, NaOH, будет взаимодействовать:

1. Медь

2. Алюминий

3. Кальций

4. Серебро

Объяснение: нам нужен переходный металл, который образовал бы с натрием комплексную соль, и еще он должен быть сильнее железа, а с водой должен образовывать гидроксид. Под данное описание подходит алюминий:

Al + H2O → Al(OH)3 + H2

2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe

Al + NaOH + H2O → Na + H2

Правильный ответ - 2.

Задание №7.

Взаимодействовать друг с другом не могут:

1. Водород и хлор

2. Водород и кислород

3. Гелий и хлор

4. Сера и железо

Объяснение: запишем реакции между данными веществами:

1.H2 + Cl2 → aHCl

2. 2H2 + O2 → 2H2O

3. He + Cl2 ≠

4. S + Fe → FeS

Правильный ответ - 3.

Задание №8.

Железо будет вытеснять металл из раствора:

1. Хлорида цинка

2. Сульфата меди (II)

3. Нитрата алюминия

4. Хлорида магний

Объяснение: из металлов, входящих в состав приведенный соединений, железо сильнее только меди:

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

Правильный ответ - 2.

Задание №9.

Сульфит натрия образуется при взаимодействии натрия с:

1. Серой

2. Сернистой кислотой

3. Серной кислотой

4. Сероводородом

Объяснение: сульфит натрия - это соль сернистой кислоты:

H2SO3 + Na → Na2SO3 + H2

Правильный ответ - 2.

Задание №10.

Водород не вступает в реакцию:

1. С оксидом меди (II)

2. С хлором

3. С оксидом углерода (IV)

4. С кислородом

Объяснение: запишем реакции:

1. H2 + CuO → H2O + Cu (водород сильнее меди - это следует из ряда напряжения металлов)

2. H2 + Cl2 → 2HCl

3. H2 + CO2 ≠ (водород не может вступать в реакцию с кислотным оксидом)

4. 2H2 + O2 → 2H2O

Правильный ответ - 3.

Задания для самостоятельного решения.

1. Вещество, горящее в кислороде с образованием газа, который при пропускании в известковую воду образует осадок белого цвета:

1. Сера

2. Углерод

3. Азот

4. Водород

2. С каждым из веществ, формулы которых FeO, H2, O2, будет взаимодействовать

1. Хлор

2. Углерод

3. Азот

4. Сера

3. При комнатной температуре возможна реакция между

1. Водой и цинком

2. Водой и натрием

3. Водой и медью

4. Водой и свинцом

4. Среди веществ, формулы которых Н2, NaI, AgBr - в реакцию с хлором вступает (вступают)

1. Только иодид натрия

2. Только водород

3. Водород и иодид натрия

4. Бромид серебра и иодид натрия

5. Вытеснение металла из раствора соли происходит при взаимодействии между

1. Cu и FeSO4

2. Fe и NaCl

3. Zn и Mg(NO3)2

4. Cu и HgCl2

6. С раствором серной кислоты взаимодействует

1. Ртуть

2. Серебро

3. Магний

4. Медь

7. С хлоридом цинка и с сульфатом меди (II) может взаимодействовать

1. Железо

2. Алюминий

3. Ртуть

4. Медь

8. Щелочь образуется при взаимодействии с водой

1. Железа

2. Калия

3. Алюминия

4. Цинка

9. При комнатной температуре невозможна реакция между

1. Ртутью и серой

2. Медью и хлором

3. Литием и азотом

4. Алюминием и йодом

10. С образованием оксида протекает реакция воды с

1. Магнием

2. Цинком

3. Калием

4. Барием

Предоставленные задания были взяты из сборника для подготовки к ОГЭ по химии авторов: Корощенко А.С. и Купцовой А.А.

МАГНИЙ (Magnesium ) Mg , химический элемент 2-й (IIa ) группы Периодической системы. Атомный номер 12, относительная атомная масса 24,305. Природный магний состоит из трех природных изотопов 24 Mg (78,60%), 25 Mg (10,11%) и 26 Mg (11,29%). Степень окисления +2, очень редко +1. История открытия элемента. Соединения магния были известны человеку очень давно. Магнезитом (по-гречески Magnhsia oliqV ) называли мягкий белый, мылкий на ощупь минерал (мыльный камень, или тальк), который находили в районе Магнезии в Фессалии. При прокаливании этого минерала получали белый порошок, который стали именовать белой магнезией. В 1695 Н.Гро, выпаривая минеральную воду Эпсомского источника (Англия), получил соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием (MgSO 4 ·7 H 2 O ). Спустя несколько лет выяснилось, что при взаимодействии с содой или поташом эта соль образует белый рыхлый порошок, такой же, какой образуется при прокаливании магнезита.

В 1808 английский химик и физик Гемфри Дэви при электролизе слегка увлажненной белой магнезии с окисью ртути в качестве катода получил амальгаму нового металла, способного образовывать белую магнезию. Его назвали магнием. Дэви получил загрязненный металл, а чистый магний был выделен лишь в 1829 французским химиком Антуаном Бюсси (

Bussy Antoine ) (1794–1882). Распространение магния в природе и его промышленное извлечение. Магний есть в кристаллических горных породах в виде нерастворимых карбонатов или сульфатов, а также (в менее доступной форме) в виде силикатов. Оценка его общего содержания существенно зависит от используемой геохимической модели, в частности, от весовых отношений вулканических и осадочных горных пород. Сейчас используются значения от 2 до 13,3%. Возможно, наиболее приемлемым является значение 2,76%, которое по распространенности ставит магний шестым после кальция (4,66%) перед натрием (2,27%) и калием (1,84%).

Большие области суши, такие как Доломитовые Альпы в Италии состоят преимущественно из минерала доломита

MgCa (CO 3) 2 . Там встречаются и осадочные минералы магнезит MgCO 3 , эпсомит MgSO 4 ·7 H 2 O , карналлит K 2 MgCl 4 ·6 H 2 O , лангбейнит K 2 Mg 2 (SO 4) 3 .

Залежи доломита есть во многих других районах, в том числе в Московской и Ленинградской областях. Богатые месторождения магнезита найдены на Среднем Урале и в Оренбургской области. В районе г.Соликамска разрабатывается крупнейшее месторождение карналлита. Силикаты магния представлены базальтовым минералом оливином (

Mg , Fe ) 2 (SiO 4), мыльным камнем (тальк) Mg 3 Si 4 O 10 (OH ) 2 , асбестом (хризотил) Mg 3 Si 2 O 5 (OH ) 4 и слюдой. Шпинель MgAl 2 O 4 относится к драгоценным камням.

Большое количество магния содержится в водах морей и океанов и в природных рассолах (см . ХИМИЯ ГИДРОСФЕРЫ ). В некоторых странах именно они являются сырьем для получения магния. По содержанию в морской воде из металлических элементов он уступает только натрию. В каждом кубометре морской воды содержится около 4 кг магния. Магний есть и в пресной воде, обусловливая, наряду с кальцием, ее жесткость.

Магний всегда содержится в растениях, так как входит в состав хлорофиллов.

Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического магния. Магний – серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий, пластичный и ковкий. Его прочность и твердость минимальны по распространенности для литых образцов, выше – для прессованных.

В обычных условиях магний устойчив к окислению за счет образования прочной оксидной пленки. Вместе с тем он активно реагирует с большинством неметаллов, особенно при нагревании. Магний воспламеняется в присутствии галогенов (при наличии влаги), образуя соответствующие галогениды, и горит ослепительно ярким пламенем на воздухе, превращаясь в оксид MgO и нитрид Mg 3 N 2:

Mg (к) + O 2(г) = 2 MgO (к) ; D G ° = –1128 кДж/моль Mg (к) + N 2(т) = Mg 3 N 2(к) ; D G ° = –401 кДж/моль

Несмотря на невысокую температуру плавления (650° С), расплавить магний на воздухе невозможно.

При действии водорода под давлением 200 атм при 150° С магний образует гидрид

MgH 2 . С холодной водой магний не реагирует, но из кипящей воды вытесняет водород и образует гидроксид Mg (OH ) 2: Mg + 2 H 2 O = Mg (OH ) 2 + H 2

По окончании реакции величина рН (10,3) образовавшегося насыщенного раствора гидроксида магния отвечает равновесию:

Mg (OH ) 2(т) Mg 2+ + 2 OH – ; ПР = 6,8·10 –12

Оксидная пленка на поверхности магния не устойчива в слабокислотной среде, поэтому магний разрушается под действием горячего концентрированного раствора хлорида аммония:

Mg + 2NH 4 Cl = MgCl 2 + 2NH 3 – + H 2 При действии водяного пара продуктами являются оксид или гидроксид магния и водород.

Магний легко реагирует с кислотами, давая соответствующие соли:

Mg + 2 H 3 O + = Mg 2+ + H 2 + 2 H 2 O

Холодные концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют магний. Он устойчив также к действию фтороводорода и фтороводородной кислоты благодаря образованию защитной пленки фторида магния.

Аммиак взаимодействует с магнием при повышенной температуре с образованием нитрида магния. Метанол реагирует с магнием при 200° С с образованием метилата магния

Mg (OMe ) 2 , а этанол (активированный следовыми количествами иода) взаимодействует подобным образом уже при комнатной температуре. Алкил- и арилгалогениды RX вступают в реакцию с магнием с образованием реактивов Гриньяра RMgX .

Магний производится в больших количествах электролизом расплава смеси хлоридов магния, калия и натрия или кремнийтермическим восстановлением. Для электролитического процесса используется или расплавленный безводный хлорид магния

MgCl 2 (при 750° С), или (при несколько более низкой температуре) частично гидратированный хлорид магния, выделенный из морской воды. Содержание хлорида магния в расплаве составляет 5–8%. При снижении концентрации уменьшается выход магния по току, а при ее повышении – увеличивается расход электроэнергии. Процесс идет в специальных ваннах-электролизерах. Расплавленный магний всплывает на поверхность ванны, откуда его время от времени выбирают вакуум-ковшом и затем разливают по формам.

Полученный магний, содержащий около 0,1% примесей, очищают переплавкой с флюсами, зонной плавкой или возгонкой в вакууме.

В кремнийтермическом процессе используется прокаленный доломит и ферросилиций при пониженном давлении и температуре 1150° С. В качестве восстановителя применяют также карбид кальция при 1280–1300° С (карбидотермический способ) или углерод выше 2100° С (карбидотермический способ):

MgO + C Mg + CO

В последнем случае образующую смесь монооксида углерода и паров магния необходимо быстро охлаждать инертным газом для предотвращения обратной реакции.

Мировое производство магния приближается к 400 тыс. т в год. Главными производителями являются США (43%), страны СНГ (26%) и Норвегия (17%). В последние годы резко наращивает экспорт магния Китай. В России одним из крупнейших производителей магния являются

титано-магниевый комбинат в г.Березники (Пермская обл.) и Соликамский магниевый завод. Производство магния разворачивается также в г. Асбест.

Магний – самый легкий конструкционный материал, используемый в промышленных масштабах. Его плотность (1,7 г см –3) составляет менее двух третей плотности алюминия. Сплавы магния весят вчетверо меньше стали. Кроме того, магний прекрасно обрабатывается и может быть отлит и переделан любыми стандартными методами металлообработки (прокатка, штамповка, волочение, ковка, сварка, пайка, клепка). Поэтому его основная область применения – в качестве легкого конструкционного металла.

Магниевые сплавы обычно содержат более 90% магния, а также 2–9% алюминия, 1–3% цинка и 0,2–1% марганца. Сохранение прочности при высокой температуре (до 450° С) заметно улучшается при сплавлении с редкоземельными металлами (например, празеодимом и неодимом) или торием. Эти сплавы можно использовать для корпусов автомобильных двигателей, а также фюзеляжей и шасси самолетов. Магний применяют не только в авиации, но и для изготовления лестниц, мостков в доках, грузовых платформ, транспортеров и подъемников, а также в производстве фотографического и оптического оборудования.

В промышленный алюминий добавляют до 5% магния для улучшения механических свойств, свариваемости и устойчивости к коррозии. Магний также применяют для катодной защиты других металлов от коррозии, как поглотитель кислорода и восстановитель при производстве бериллия, титана, циркония, гафния и урана. Смеси порошка магния с окислителями используют в пиротехнике для приготовления осветительных и зажигательных составов.

Соединения магния. Преобладающая степень окисления (+2) для магния обусловлена его электронной конфигурацией, энергиями ионизации и размерами атома. Степень окисления (+3) невозможна, так как третья энергия ионизации составляет для магния 7733 кДж моль –1 . Эта энергия гораздо выше, чем можно компенсировать образованием дополнительных связей, даже если они будут преимущественно ковалентными. Причины неустойчивости соединений магния в степени окисления (+1) менее очевидны. Оценка энтальпии образования таких соединений показывает, что они должны быть устойчивыми по отношению к составляющим их элементам. Причиной того, что соединения магния(I ) не устойчивы, является гораздо более высокое значение энтальпии образования соединений магния(II ), что должно привести к быстрому и полному диспропорционированию: Mg (к) + Cl 2 (г) = MgCl 2 (к); D Н° обр = –642 кДж/(моль MgCl 2) Mg (к) + Cl 2 (г) = 2 MgCl (к); D Н° обр = –250 кДж/(2 моль MgCl ) MgCl (к) = Mg (к) + MgCl 2 (к); D Н° диспроп = –392 кДж/(2 моль MgCl )

Если будет найден путь синтеза, который затруднит диспропорционирование, такие соединения, возможно, будут получены. Имеются некоторые доказательства образование частиц магния(

I ) при электролизе на магниевых электродах. Так, при электролизе NaCl на магниевом аноде выделяется водород, а количество магния, потерянное анодом, соответствует заряду +1,3. Аналогично при электролизе водного раствора Na 2 SO 4 количество выделившегося водорода соответствует окислению воды ионами магния, заряд которых соответствует +1,4.

Большинство солей магния хорошо растворяются в воде. Процесс растворения сопровождается незначительным гидролизом. Полученные растворы имеют слабокислотную среду:

2+ + H 2 O + + H 3 O + Соединения магния со многими неметаллами, в том числе с углеродом, азотом, фосфором, серой необратимо гидролизуются водой.

Гидрид магния состава М

g Н 2 представляет собой полимер с мостиковыми атомами водорода. Координационное число магния в нем равно 4. Такое строение приводит к резкому снижению термической устойчивости соединения. Гидрид магния легко окисляется кислородом воздуха и водой. Эти реакции сопровождаются большим выделением энергии.

Нитрид магния

Mg 3 N 2 . Образует желтоватые кристаллы. При гидролизе нитрида магния образуется гидрат аммиака: Mg 3 N 2 + 8H 2 O = 3Mg(OH) 2 + 2NH 3 · H 2 O Если гидролиз нитрида магния проводить в щелочной среде, гидрат аммиака не образуется, а выделяется газообразный аммиак. Гидролиз в кислотной среде приводит к образованию катионов магния и аммония: Mg 3 N 2 + 8 H 3 O + = 3 Mg 2+ + 2 NH 4 + + 8 H 2 O

Магния оксид

MgO называют жженой магнезией. Его получают обжигом магнезита, доломита, основного карбоната магния, гидроксида магния, а также прокаливанием бишофита MgCl 2 ·6 H 2 O в атмосфере водяного пара.

Реакционная способность оксида магния зависит от температуры его получения. Оксид магния, приготовленный при 500–700

° С, называют легкой магнезией. Он легко реагирует с разбавленными кислотами и водой с образованием соответствующих солей или гидроксида магния, поглощает диоксид углерода и влагу из воздуха. Оксид магния, полученный при 1200–1600 ° С носит название тяжелой магнезии. Он характеризуется кислотостойкостью и водостойкостью.

Оксид магния широко используется как жаростойкий материал. Он отличается одновременно высокой теплопроводностью и хорошими электроизолирующими свойствами. Поэтому это соединение применяется в изолирующих радиаторах для местного нагрева.

Более легкие сорта магнезий используют для приготовления магнезиального цемента и строительных материалов на его основе, а также в качестве вулканизирующего агента в резиновой промышленности.

Гидроксид магния

Mg (OH ) 2 образует бесцветные кристаллы. Растворимость этого соединения невелика (2·10 –4 моль/л при 20° С). Его можно перевести в раствор действием солей аммония: Mg(OH) 2 + 2NH 4 Cl = MgCl 2 + 2NH 3 ·H 2 O Гидроксид магния термически неустойчив и при нагревании разлагается: Mg (OH ) 2 = MgO + H 2 O

В промышленных масштабах гидроксид магния получают осаждением известью из морской воды и природных рассолов.

Гидроксид магния является мягким основанием, которое в виде водного раствора (магнезиальное молоко) широко используется для снижения кислотности желудочного сока. При этом, несмотря на мягкость,

Mg (OH ) 2 нейтрализует кислоты в 1,37 раз больше, чем гидроксид натрия NaOH и в 2,85 раз больше, чем гидрокарбонат натрия NaHCO 3 .

Его используют также для получения оксида магния, рафинирования сахара, очистки воды в котельных установках, в качестве компонента зубных паст.

Карбонат магния

MgCO 3 образует бесцветные кристаллы. Он встречается в природе в безводном виде (магнезит). Кроме того, известны пента-, три- и моногидраты карбоната магния.

Растворимость карбоната магния в отсутствие диоксида углерода составляет около 0,5 мг/л. В присутствии избытка диоксида углерода и воды карбонат магния переходит в растворимый гидрокарбонат, а при кипячении происходит обратный процесс. С кислотами карбонат и гидрокарбонат взаимодействуют с выделением диоксида углерода и образованием соответствующих солей. При нагревании карбонат магния, не плавясь, разлагается:

MgCO 3 = MgO + CO 2

Этот процесс используют для получения оксида магния. Кроме того, природный карбонат магния является исходным сырьем для получения металлического магния и его соединений. Его используют также в качестве удобрений и для снижения кислотности почв.

Рыхлый порошок карбоната магния засыпают между двойными стенками хранилищ для жидкого кислорода. Эта теплоизоляция дешева и надежна.

Сульфат магния

MgSO 4 известен в безводном состоянии, а также в виде различных гидратов. В природе встречаются кизерит MgSO 4 · H 2 O , эпсомит MgSO 4 ·7 H 2 O и гексагидрат MgSO 4 ·6 H 2 O .

В медицине используется гептагидрат сульфата магния

MgSO 4 ·7 H 2 O , широко известный под названиями английская или горькая соль. Это соединение обладает слабительным действием. При внутримышечных или внутривенных вливаниях сульфат магния снимает судорожное состояние, уменьшает спазмы сосудов.

Сульфат магния применяют в текстильной и бумажной промышленности как протраву при крашении, а также в качестве утяжелителя хлопка и шелка и наполнителя бумаги. Он служит сырьем для получения оксида магния.

Нитрат магния

Mg (NO 3) 2 представляют собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. Растворимость в воде при 20° С составляет 73,3 г на 100 г. Из водных растворов кристаллизуется гексагидрат. Выше 90° С он обезвоживается до моногидрата. Затем происходит отщепление воды с частичным гидролизом и разложение до оксида магния. Этот процесс используется при синтезе оксида магния особой чистоты. Из нитрата магния получают нитраты других металлов, а также различные соединения магния. Кроме того, нитрат магния входит в состав сложных удобрений и пиротехнических смесей.

Перхлорат магния

Mg (ClO 4) 2 образует очень гигроскопичные бесцветные кристаллы. Он хорошо растворим в воде (99,6 г на 100 г) и органических растворителях. Из водных растворов кристаллизуется гексагидрат. Концентрированные растворы перхлората магния в органических растворителях и его сольваты с молекулами восстановителей взрывоопасны.

Частично гидратированный перхлорат магния, содержащий 2–2,5 молекул воды, выпускают под коммерческим названием «ангидрон». Для получения безводного перхлората магния его сушат в вакууме при 200–300° С. Его используют как осушитель газов. Он поглощает не только пары воды, но и аммиак, пары спиртов, ацетона и других полярных веществ.

Перхлорат магния применяют в качестве катализатора ацилирования по реакции Фриделя – Крафтса, а также как окислитель в микроанализе.

Фторид магния

MgF 2 мало растворим в воде (0,013 г в 100 г при 25° С). Он встречается в природе в виде минерала селаита. Получают фторид магния взаимодействием сульфата или оксида магния с фтороводородной кислотой или хлорида магния с фторидом калия или аммония.

Фторид магния входит в состав флюсов, стекол, керамики, эмалей, катализаторов, смесей для получения искусственной слюды и асбеста. Кроме того, он является оптическим и лазерным материалом.

Хлорид магния

MgCl 2 является одной из наиболее промышленно важных солей магния. Его растворимость составляет 54,5 г на 100 г воды при 20° С. Концентрированные водные растворы хлорида магния растворяют оксид магния. Из полученных растворов кристаллизуются MgCl 2 ·mMg (OH ) 2 ·nH 2 O . Эти соединения входят в состав магнезиальных цементов.

Хлорид магния образует кристаллогидраты с 1, 2, 4, 6, 8 и 12 молекулами воды. С ростом температуры число молекул кристаллизационной воды уменьшается.

В природе хлорид магния встречается в виде минералов бишофита

MgCl 2 ·6 H 2 O , хлормагнезита MgCl 2 , а также карналлита. Он содержится в морской воде, рапе соляных озер, некоторых подземных рассолах.

Безводный хлорид магния используют в производстве металлического магния и оксида магния, гексагидрат – для получения магнезиальных цементов. Водный раствор хлорида магния применяют как хладагент и антифриз. Он служит средством против обледенения летных полей аэродромов, железнодорожных рельсов и стрелок, а также против смерзания угля и руд. Раствором хлорида магния пропитывают древесину для придания ей огнестойкости.

Бромид магния

MgBr 2 хорошо растворим в воде (101,5 г на 100 г при 20° С). Из водных растворов кристаллизуется от –42,7 до 0,83° С в виде декагидрата, при более высокой температуре – в виде гексагидрата. Он образует многочисленные кристаллосольваты, такие как MgB 2 ·6 ROH (R = Me , Et , Pr ), MgBr 2 ·6 Me 2 CO , MgBr 2 ·3 Et 2 O , а также аммины MgBr 2 · nNH 3 ( n = 2–6).

Комплексные соединения магния . В водных растворах ион магния существует в виде аквакомплекса [

Mg (H 2 O ) 6 ] 2+ . В неводных растворителя, например в жидком аммиаке, ион магния образует комплексы с молекулами растворителя. Из таких растворов обычно кристаллизуются сольваты солей магния. Известно несколько галогенидных комплексов типа MX 4 2– , где Х – галогенид-анион.

Среди комплексных соединений магния особое значение имеют хлорофиллы, являющиеся модифицированными порфириновыми комплексами магния. Они являются жизненно важными для фотосинтеза в зеленых растениях.

Магнийорганические соединения . Для магния получены многочисленные соединения, содержащие связи металл – углерод. Особенно много исследований посвящено реактивам Гриньяра

RMgX (X = Cl , Br , I ).

Реактивы Гриньяра – самые важные металлоорганические соединения магния и, вероятно, наиболее используемые металлоорганические реагенты. Это связано с легкостью их получения и синтетической разносторонности. Установлено, что в растворе эти соединения могут содержать разнообразные химические частицы, находящиеся в подвижном равновесии.

Реактивы Гриньяра обычно получают медленным добавлением органического галогенида к взвеси магниевых стружек в соответствующем растворителе при интенсивном перемешивании и полном отсутствии воздуха и влаги. Реакция обычно начинается медленно. Она может быть инициирована маленьким кристалликом иода, который разрушает защитный слой на поверхности металла.

Реактивы Гриньяра широко применяются для синтеза спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, эфиров и амидов и, вероятно, являются самыми важными реагентами для создания связей углерод–углерод, а также связей между атомами углерода и других элементов (азот, кислород, сера и т.д.).

Соединения

R 2 Mg обычно разлагаются при нагревании. В кристаллическом состоянии они имеют структуру линейных полимеров с мостиковыми алкильными группами. Соединение MgMe 2 представляет собой нелетучий полимер, устойчивый до ~250° С, не растворимый в углеводородах и лишь немного растворимый в эфире. Соединение MgEt 2 и более высокие гомологи очень похожи на MgMe 2 , но они разлагаются при более низкой температуре (175–200° С), образуя соответствующий алкен и MgH 2 по реакции, обратной их получению. Похож на них и MgPh 2 ; он не растворим в бензоле, растворяется в эфире с образованием мономерного комплекса MgPh 2 ·2 Et 2 O и разлагается при 280° С с образованием Ph 2 и металлического магния. Биологическая роль магния. Зеленые листья растений содержат хлорофиллы, которые представляют собой магнийсодержащие порфириновые комплексы, участвующие в фотосинтезе.

Магний также тесно вовлечен в биохимические процессы в организмах животных. Ионы магния необходимы для инициирования ферментов, отвечающих за превращения фосфатов, для переноса нервного импульса и для метаболизма углеводов. Они также участвуют в сокращении мышц, которое инициируется ионами кальция.

Несколько лет назад ученые Миннесотского университета в США установили, что яичная скорлупа тем прочнее, чем больше она содержит магния.

В организме взрослого человека массой 65 кг содержится около 20 г магния (в основном, в виде ионов). Большая его часть сосредоточена в костях. Во внутриклеточной жидкости присутствуют комплексы магния с АТФ и AДФ.

Суточная потребность в этом элементе составляет 0,35 г. При однообразном питании, нехватке зеленых овощей и фруктов, а также при алкоголизме нередко возникает дефицит магния. Особенно богаты магнием абрикосы, персики и цветная капуста. Есть он и в обычной капусте, картофеле, помидорах.

Статистика утверждает, что у жителей районов с более теплым климатом спазмы кровеносных сосудов случаются реже, чем у северян. Считают, что причиной этого являются особенности питания в холодных краях. Они едят меньше фруктов и овощей, а, значит, получают меньшее количество магния.

Исследования французских биологов показали, что в крови уставших людей содержится меньше магния, чем у отдохнувших. Считают, что диета, богатая магнием должна помочь медикам в борьбе с таким серьезным недугом, как переутомление.

Елена

Савинкина ЛИТЕРАТУРА Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements , Oxford: Butterworth, 1997
Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия : Пер. с нем. М., Мир, 2000