Предыдущий урок.
Первый урок.
Следующий, после натрия, идет магний (он двухвалентен), и расположен он сразу под бериллием:
Но, тем не менее, между этими двумя металлами не так много сходства, бериллий, кстати, больше похож на алюминий, чем на магний. Но вот что касается натрия, то да, они «родственники», магний тоже довольно активный, хотя до натрия ему далеко в этом отношении. Самое прикольное, что и с алюминием они «родственники» – магний, почти так же плохо реагирует на воздухе, как и алюминий. Все дело в защитной оксидной пленке, которая покрывает куски магния и не дает ему вступать в дальнейшую реакцию с кислородом воздуха. К слову, такая пленка есть и у алюминия, и у бериллия. А вот при нагревании магний очень даже хорошо горит:
Q– обозначает тепловую энергию, то есть, реакция происходит с выделением теплоты (нормальное такое горение). Горит, магний, кстати, не только в атмосфере кислорода, но и в атмосфере углекислого газа (восстанавливая таким образом углерод):
И с азотом магний тоже реагирует:
С водой магний реагирует хуже, чем натрий, но при высокой температуре, когда магний раскаленный, с водой он реагирует очень хорошо (поэтому его нельзя тушить водой):
Магний реагирует и с холодной водой, но медленно и по-другому:
Магний реагирует с кислотами, даже слабыми. Например:
По особому реагирует с азотной кислотой, частично вытесняя из нее азот (восстанавливая):
А вот с растворами щелочей магний не реагирует.
Магний – сильный восстановитель, он способен заменять собой другие элементы в различных соединениях. Это его свойство нашло применение в промышленности. Например, для получения титана используют следующую восстановительную реакцию:
Тут надо сказать поподробнее. Хлорид титана можно получить из диоксида титана, для чего его смешивают с хлором и восстановителем, например, углеродом:
А сам диоксид титана получают из титановой руды.
Собственно, тетрахлорид титана можно так же получить из титановой руды напрямую:
Но довольно о титане, вернемся к нашим баранам, простите, к магнию. Он не только титан восстанавливает, но еще и уран:
Но это еще что. Магний из щелочи натрий восстанавливает, внезапно, да:
Магний содержится и в организме человека, и его роль очень важна. Если кратко, то магний участвует в большом количестве различных биохимических процессов. Без магния не будет нормально работать ни сердце, ни мозг. Сердечникам даже прописывают пить магний в таблетках. При недостатке этого элемента в организме возможны судороги, сердечная аритмия, хроническая усталость и бессонница. Правда, с магнием тоже важно не переборщить, при передозировке может упасть давление, а также возникнуть сонливость вплоть до комы и остановки сердца.
Раз магний так нужен организму, он широко используется в медицине. В частности, соли магния применяются как лекарственные препараты, для восполнения дефицита магния в организме. Некоторые соединения этого элемента (например, сульфат) используются для лечения астмы (снимают приступы). Карбонат, цитрат гидроксид и еще некоторые другие соединения магния являться слабительными лекарствами, оксида магния помогает при изжоге.
Кстати, про изжогу стоит сказать отдельно, чтобы вспомнить тему «оксиды»:
Химия для чайников. Урок 18. Оксиды | Александр Шуравин. | Дзен
Давайте вспомним, что оксиды бывают основными и кислотными. Оксид магния является основным оксидом. Как основной оксид, он реагирует с кислотами, в частности с соляной:
Избыток которой как раз таки и вызывает изжогу: соляная кислота входит в состав переваривающего пищу желудочного сока.
Оксид магния реагирует и с водой, с образованием основания (щелочи):
Получаемый при этом гидроксид магния так же, как основание, реагирует с соляной кислотой:
А еще оксид магния применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей и специальных кирпичей, которыми обкладывают изнутри металлургические печи.
Широко используются и другие соединения магния, например, кристаллы фторида магния (MgF2) используются в оптике, а его бромид (MgBr2) является электролитом и используется в резервных источниках постоянного тока.
Металлический магний, как я уже писал выше, очень хорошо горит. И очень ярко. Вот в этом ролике тетенька это наглядно демонстрирует:
Именно поэтому магний используют в военном деле в шумосветовых боеприпасах, а так же в магниевых фотовспышках (точнее, раньше использовались, когда еще не было светодиодных фотовспышек).
Как можно получить металлический магний? Есть разные способы. Например, электролиз расплава хлорида магния:
Из расплава при этом отбирают жидкий металл, и добавляют исходное сырье. Получаемый при этом «сырой» магний содержит примеси, поэтому его очищают, например путем электролитического рафинирования (очистки) или переплавку в вакууме с использованием специальных добавок, которые удаляют из примеси.
Так же можно получить магний восстановлением оксида магия углеродом при высокой температуре (аналогично, как и другие металлы, например, железо):
В природе магний содержится в солевых отложения самосадочных озер, в морской воде, в различных минерах, таких как магнезит (MgCO3), доломит (CaCO3*MgCO3). Из магниевой руды можно получить магний в ходе специального химико-технологического процесса. Например, для получения магния из доломита последний сначала подвергают обжигу, получая при этом смесь оксида кальция и магния:
Для выделения из данной смеси магния в нее добавляют кремний и нагревают:
Итак, подытожим: магний – это легкий, ковкий щелочноземельный металл серебристо белого цвета. Он идет в таблице Менделеева сразу после натрия, и поэтому двухвалентен (имеет два электрона на внешней оболочке). При обычной температуре с кислородом воздуха не реагирует, так как защищен оксидной пленкой, препятствующей дальнейшей реакции. Магний реагирует с водой, с азотом, с кислотами. Хорошо горит, причем, горит с яркой вспышкой, поэтому его раньше даже в фотовспышках использовали. Еще магний используют в медицине и в военном деле. Получить магний можно путем расплава хлорида магния, восстановление оксида магния углеродом или переработкой магниевой руды.
Следующий урок: