Характерні хімічні властивості Be, Mg та лужноземельних металів. Магній, рівняння реакції горіння Реакція з карбонатом амонію

Властивості MgS

MgS отримують:

1. Mg+S=MgS (реакція відбувається у фарфоровій трубці при 8000С).

2. 2Mg + S + H2S = 2MgS + H2

3. MgO + CS2 = 2MgS + CO2 (температура 700-9000С).

4. MgO + C + S = MgS + CO

5. MgSO4 +2C = MgS + 2 CO2 (температура 9000С).

MgS являє собою безбарвні (або рожево-червоні з-за домішок) кубічні кристали з гратами типу NaCl (міжтомні відстані 2,89 А) та щільністю 2,79 гр/см3. Вони плавляться при температурі 20000С, фосфоресцируют, викликають червоне катодне свічення, важко розчиняються у воді, реагують з холодною водою:

3MgS + 2HOH = Mg (HS)2 + 2MgO + H2S

При гідролізі MgS у теплій воді утворюється оксид магнію та сірководень:

MgS + HOH = MgO + H2S

Розведені кислоти, такі як HF, HCl, H2SO4, реагують з MgS, утворюючи солі та H2S. Cl, Br, I енергійно реагують із нагрітим вище 3000С MgS, утворюючи відповідні галогеніди.

Двоокис вуглецю під тиском 50-100 мм.рт.ст. реагує з MgS, нагрітим вище 6600С:

MgS + CO2 = MgO + COS

1.1.2. Фазова рівновага в системі Y-S.

Існують такі сульфідні фази ітрію YS, Y5S7, d-Y2S3, Y2S3, YS2.

Результати вивчення кристалохімічних характеристик та деяких фізичних властивостей сульфідів зібрані у табл.1. Дані щодо діаграми стану системи Y-S не виявлено.

Пропозицію про фазову діаграму стану можна зробити на основі кристалохімічних даних, наявних за системою Y-S. Моносульфід YS кристалізується у структурному типі NaCl. На основі YS існує дефектний твердий розчин типу віднімання сірки до складу YS0,75 (Y4S3), при цьому період решітки зменшується від 5,493 (YS) до 5,442 A° (Y4S3).

З'єднання Y5S7 містить дві формульні одиниці в елементарному осередку. Полуторний сульфід d-Y2S3 кристалізується в структурному типі моноклинного Ho2S3 з 6 формульними одиницями в осередку. У осередку дисульфіду (полісульфіду) ітрію міститься. 8 формульних одиниць YS2.

Тетрагональний YS2 існує за температури вище 500°C в інтервалі тисків 15-35 кбар. Кубічний YS2 утворюється в інтервалі тисків 35-70 кбар.

Стехіометричний дисульфід ітрію навіть в умовах високих тисків та температур (500-1200°C) не існує.

1.1.3. Кристалохімічна характеристика фаз у системі Mg-S, Y-S.

Табл.1 Кристалохімічні властивості сульфідів ітрію та магнію.

		Сингонія	Просторова група	Структурний тип	Період решітки, Å			Щільність г/см3
		кубічна
	Рубіново червоний	кубічна
	Синьо-чорний	моноклінна
		моноклінна
		Кубічна
	коричнево-фіолетовий від темно-сірого до чорного	тетрагональна кубічна

ЕКОФІСК (Ekofisk), газонафтове родовище в норвезькому секторі Північного м.; входить до Центральноєвропейського нафтогазоносного басейну. Відкрито в 1969 році. Поклади на глибині 3,1-3,3 км. Початкові запаси 230 млн. т. Щільність нафти 0,85 г/см3.

БРОНЕНОСІЦЬ, бойовий корабель у 2-й підлогу. 19 – поч. 20 ст. з баштовою артилерією великого калібру (до 305 мм) та потужною бронею. У російському флоті існували ескадренні броненосці, призначені для ведення морського бою у складі ескадри, та броненосці берегової оборони. Після російсько-японської війни 1904-05 кораблі типу ескадрених броненосців стали називатися лінійними кораблями.

ЛАВРІВСЬКИЙ Костянтин Петрович (1898-1972), російський хімік-органік, член-кореспондент АН СРСР (1953). Основні праці з хімії нафти та технології її переробки.

З цієї статті ви дізнаєтеся, що таке магній, і побачите справжнє хімічне диво – горіння магнію у воді!

У XVII столітті в англійському місті Епсом з мінерального джерела було виділено гіркувату речовину, яка мала проносну дію. Цією речовиною виявився кристалогідрат сульфату магнію або MgSO₄∙7H₂O. Через специфічний смак аптекарі охрестили це з'єднання «гіркою сіллю». У 1808 році англійський хімік Гемфрі Деві за допомогою магнезії та ртуті отримав амальгаму дванадцятого елемента. Одинадцять років по тому французький хімік Антуан Бюссі отримав розглянуту речовину за допомогою хлориду магнію і калію, відновивши магній.

Магній - один із найпоширеніших елементів у земній корі. Найбільше сполук магнію знаходиться у морській воді. Цей елемент відіграє у житті людини, тварин і .

Як метал, магній не використовують у чистому вигляді – лише у сплавах (наприклад, з титаном). Магній дозволяє створювати надлегкі сплави.

Фізичні властивості магнію

Є легким і пластичним металом сріблясто-світлого кольору з характерним металевим блиском.

Магній окислюється повітрям, на поверхні утворюється досить міцна плівка MgO, яка захищає метал від корозії.

Температура плавлення сріблястого металу становить 650 °C, а кипіння – 1091 °C.

Хімічні властивості магнію

Цей метал покритий захисною оксидною плівкою. Якщо її зруйнувати, магній швидко окислиться на повітрі. Під температурним впливом метал активно взаємодіє з галогенами та багатьма неметалами. Магній реагує з гарячою водою, утворюючи гідроксид магнію у вигляді осаду:

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

Якщо на газовому пальнику у спеціальній хімічній ложці підпалити порошок магнію, а потім опустити його у воду, порошок почне горіти інтенсивніше.

Ось як це відбувається:

Через інтенсивно виділяється водню супроводжуватиметься . При цьому утворюється оксид магнію, а потім гідроксид.

Магній відноситься до активних металів, тому бурхливо взаємодіє з кислотами. Однак це відбувається не так бурхливо, як у випадку із лужним металом калієм, тобто реакція проходить без займання. Зате з характерним шипінням активно виділяються бульбашки водню. І хоча бульбашки водню піднімають метал, він настільки легкий, щоб залишатися на плаву.

Рівняння реакції магнію та соляної кислоти:

Mg + 2HCl = MgCl₂ +H₂

При температурі вище 600 ° C магній спалахує на повітрі, випускаючи при цьому вкрай яскраве світло практично у всьому спектрі, подібно до Сонця.

Увага! Не намагайтеся повторити ці досліди самостійно!

Такий сліпучий спалах може травмувати очі: можна отримати опік сітківки, а в гіршому випадку – втратити зір. Тому подібний досвід відноситься не тільки до найкрасивіших, а й до найнебезпечніших. Не рекомендується проводити цей досвід без спеціальних темних захисних окулярів. ви знайдете експеримент із горінням магнію, який можна безпечно проводити вдома.

У процесі реакції утворюються білий порошок оксиду магнію (його називають магнезією), і навіть нітрид магнію. Рівняння горіння:

2Mg + O₂ = 2MgO;

3Mg + N₂ = Mg₃N₂.

Магній продовжує горіти як у воді, так і в атмосфері вуглекислого газу, тому загасити такий вогонь досить складно. Гасіння водою тільки посилює ситуацію, оскільки починає виділятися водень, який також спалахує.

Незвичайне застосування магнію як джерела світла (1931)

12-й елемент дуже схожий на лужний метал. Наприклад, він також взаємодіє з азотом, утворюючи нітрид:

3Mg +N₂ = Mg₃N₂.

Також, подібно до літію, нітрид магнію можна легко розкласти за допомогою води:

Mg₃N₂ + 6Н₂О = 3Mg(ОН)₂ + 2NН₃.

До 4-ї аналітичної групи відносяться катіони Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+.

Гідроксиди катіонів IV групи не розчиняються в надлишку лугів та розчині аміаку. Вони кількісно осідають надлишком розчину NaOH, у присутності пероксиду водню, який є груповим реагентом на іони цієї групи. Всі катіони утворюють важко розчинні фосфати, оксалати, сульфіди (крім Mg 2+). Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ виявляють окислювально-відновлювальні властивості.

Реакції іонів магнію

Реакція із лугами.

Їдкі луги утворюють білий драглистий осад гідроксиду магнію:

MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2  + 2NaCl

Гідроксид магнію розчинний у кислотах і солях амонію, але не розчинний у надлишку лугу.

Реакція з водним розчиномNH 3 .

Аміак з іонами магнію утворює осад гідроксиду магнію:

Mg 2+ + 2NH 3 ˙ Н 2 О = Mg(OH) 2  + 2NH 4 + ,

який не осідає повністю. До присутності солей амонію дисоціація NH 3 ˙ Н 2 Про настільки знижується, що концентрація іонів ВІН – стає менше необхідної для того, щоб було перевищено добуток розчинності Mg(OH) 2 . Інакше кажучи, NH 4 Cl і NH 3 утворюють буферний розчин з рН = 8,3, при якому гідроксид магнію осад не випадає.

3. Реакція з гідрофосфатом натрію.

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

Гідрофосфат магнію – білий аморфний осад, розчинний у мінеральних кислотах, а при нагріванні – в оцтовій.

Виконання реакції: при проведенні реакції у присутності NH 3 ˙ Н 2 Про та NH 4 Cl випадає білий кристалічний осад фосфату магнію та амонію. У пробірку поміщають 3–4 краплі солі магнію (завдання) додають розчин аміаку до слабкої каламуті, розчин NH 4 Cl до її розчинення та 2–3 краплі розчину Na 2 HPO 4. Пробірку охолоджують під холодною водою, потираючи скляною паличкою об внутрішні стінки пробірки . У присутності іонів магнію з часом випадає білий кристалічний осад:

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

Реакцію можна проводити як мікрокристаллоскопічну. На предметне скло наносять краплю солі магнію (завдання), краплю NH 4 Cl, витримують над склянкою з концентрованим розчином NH 3 (крапкою вниз), вносять кристал сухого Na 2 HPO 4 ·12Н 2 Про і через хвилину спостерігають кристали MgNH 4 PO 4 в у вигляді дендритів (листків) під мікроскопом.

Реакція з карбонатом амонію.

2MgCl 2 + 2(NH 4) 2 СО 3 + Н 2 О = Mg 2 (OH) 2 CO 3  + 4NH 4 Cl + С 2 

Осад малорозчинний у воді і випадає тільки при рН > 9. Він розчинний у солях амонію, що можна пояснити, виходячи з наступної рівноваги: ​​Mg 2 (OH) 2 CO 3 Mg 2 (OH) 2 CO 3 2Mg 2+ + 2OН - + 3 2-

При запровадженні NH 4 Cl відбувається його дисоціація NH 4 Cl  NH 4 + + Cl -. Іони NH 4 + зв'язуються з гідроксид-іонами в малодисоціюючу сполуку NH 3 ˙ Н 2 Про, внаслідок чого концентрація іонів OH – знижується і досягається і відбувається розчинення осаду.

5. Реакція з 8-оксихіноліном.

8-оксихінолін в аміачному середовищі при рН 9,5-12,7 утворює з іонами магнію зеленувато-жовтий кристалічний осад внутрішньокомплексної солі оксихіноляту магнію 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 +

Осад розчинний в оцтовій та мінеральних кислотах. Катіони лужних та лужноземельних металів реакції не заважають.

Виконання реакції: до 3-4 крапель досліджуваного розчину додають 2 краплі розчину фенолфталеїну і по краплях 2 М розчин аміаку до появи рожевого забарвлення. Вміст пробірки нагрівають до кипіння і додають 4-5 крапель 5%-ного спиртового розчину 8-оксихіноліну. У присутності магнію випадає зеленувато-жовтий осад. Реакції не заважають іони лужних та лужноземельних металів.

Наука, яка вивчає ці елементи – хімія. Таблиця Менделєєва, спираючись яку можна вивчати цю науку, показує, що протонів і нейтронів, які у атомі магнію, по дванадцять. Це можна визначити за порядковим номером (він дорівнює кількості протонів, а електронів буде стільки, якщо це нейтральний атом, а не іон).

Хімічні особливості магнію також вивчає хімію. Таблиця Менделєєва також необхідна їхнього розгляду, оскільки він показує нам валентність елемента (у разі вона дорівнює двом). Вона залежить від групи, до якої належить атом. Крім того, з її допомогою можна дізнатися, що молярна маса магнію дорівнює двадцяти чотирьох. Тобто один моль даного металу важить двадцять чотири грами. Формула магнію дуже проста - він складається не з молекул, а з атомів, об'єднаних кристалічною решіткою.

Характеристика магнію з погляду фізики

Як і всі метали, крім ртуті, ця сполука має твердий агрегатний стан у нормальних умовах. Воно має світло-сіре забарвлення зі своєрідним блиском. Цей метал має досить високу міцність. У цьому фізична характеристика магнію не закінчується.

Розглянемо температуру плавлення та кипіння. Перша дорівнює шестисот п'ятдесяти градусів за шкалою Цельсія, друга становить тисяча дев'яносто градусів за Цельсієм. Можна зробити висновок, що це легкоплавкий метал. Крім того, він дуже легкий: його густина - 1,7 г/см3.

Магній. Хімія

Знаючи фізичні особливості цієї речовини, можна перейти до другої частини її характеристики. Даний метал має середній рівень активності. Це можна побачити з електрохімічного ряду металів — чим пасивніший він, тим правіше перебуває. Магній є одним із перших зліва. Розглянемо по порядку, з якими речовинами він реагує та як це відбувається.

З простими

До таких відносяться ті, молекули яких складаються лише з одного хімічного елемента. Це і кисень, і фісфор, і сірка, і багато інших. Спочатку розглянемо взаємодію Космосу з оксигеном. Воно називається горінням. У цьому утворюється оксид даного металу. Якщо спалити два молі магнію, витративши при цьому один моль кисню, отримаємо два молі оксиду. Рівняння цієї реакції записується так: 2Mg + Про 2 = 2MgO. Крім того, при горінні магнію на відкритому повітрі утворюється також його нітрид, оскільки даний метал паралельно реагує з азотом, що міститься в атмосфері.

При спалюванні трьох молей магнію витрачається один моль нітрогену, і в результаті отримуємо один моль нітриду металу, що розглядається. Рівняння такого роду хімічної взаємодії можна записати так: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 .

Крім того, магній здатний реагувати з іншими простими речовинами, такими як галогени. Взаємодія з ними відбувається лише за умови нагрівання компонентів до високих температур. У разі відбувається реакція приєднання. До галогенів належать такі прості речовини: хлор, йод, бром, фтор. І реакції називаються відповідно: хлорування, йодування, бромування, фторування. Як можна було здогадатися, внаслідок таких взаємодій можна отримати хлорид, йодид, бромід, фторид магнію. Наприклад, якщо взяти один моль магнію і стільки ж йоду, отримаємо один моль йодиду даного металу. Виразити цю хімічну реакцію можна за допомогою наступного рівняння: Mg + І2 = MgI2. За таким самим принципом проводиться і хлорування. Ось рівняння реакції: Mg + Cl2 = MgCl2.

Крім цього, метали, у тому числі і магній, реагують із фосфором та сіркою. У першому випадку можна отримати фосфід, у другому - сульфід (не плутати з фосфатами та сульфатами!). Якщо взяти три молі магнію, додати до нього два молі фосфору і розігріти до потрібної температури, утворюється один моль фосфіду металу, що розглядається. Рівняння даної хімічної реакції виглядає так: 3Mg + 2Р = Mg 3 P 2 . Так само, якщо змішати магній і сірку в однакових молярних пропорціях і створити необхідні умови у вигляді високої температури, отримаємо сульфід даного металу. Рівняння такої хімічної взаємодії можна записати так: Mg + S = MgS. Ось ми розглянули реакції цього металу з іншими простими речовинами. Але хімічна характеристика магнію цьому не закінчується.

Реакції зі складними сполуками

До таких речовин належать вода, солі, кислоти. З різними групами метали реагують по-різному. Розгляньмо все по порядку.

Магній та вода

При взаємодії даного металу з найпоширенішою хімічною сполукою Землі утворюється оксид і водень як газу з різким неприємним запахом. Для проведення такого роду реакції компоненти потрібно нагріти. Якщо змішати по одному молю магнію та води, отримаємо по стільки ж оксиду та водню. Рівняння реакції записується так: Mg + Н 2 О = MgO + Н 2 .

Взаємодія з кислотами

Як і інші хімічно активні метали, магній здатний витісняти атоми гідрогену з їх сполук. Такі процеси називаються У таких випадках відбувається заміна атомами металів атомів гідрогену і формування солі, що складається з магнію (або іншого елемента) і кислотного осаду. Наприклад, якщо взяти один моль магнію і додати його до кількості два моля, утворюється один моль хлориду аналізованого металу і стільки ж водню. Рівняння реакції виглядатиме так: Mg + 2HCl = MgCl 2 + Н 2 .

Взаємодія із солями

Як із кислот утворюються солі, ми вже розповіли, але характеристика магнію з точки зору хімії передбачає і розгляд його реакцій із солями. В даному випадку взаємодія може відбутися тільки якщо метал, що входить до складу солі, менш активний, ніж магній. Наприклад, якщо взяти по одному молю магнію і сульфату міді, отримаємо сульфат металу, що розглядається, і чисту мідь в рівному молярному співвідношенні. Рівняння такого роду реакції можна записати у такому вигляді: Mg + CuSO 4 = MgSO 4 + Cu. Тут виявляються відновлювальні властивості магнію.

Застосування даного металу

Завдяки тому, що він за багатьма параметрами перевершує алюміній — легше його приблизно втричі, але при цьому вдвічі міцніше, він набув широкого поширення в різних галузях промисловості. Насамперед це авіабудування. Тут сплави на основі магнію займають перше місце за популярністю серед усіх матеріалів. Крім того, він використовується в хімічній промисловості як відновник для добування деяких металів з їх сполук. Завдяки тому, що при горінні магній утворює дуже потужний спалах, його використовують у військовій промисловості для виготовлення сигнальних ракет, світлошумових боєприпасів та ін.

Отримання магнію

В основному сировиною для цього служить хлорид металу, що розглядається. Робиться це шляхом електролізу.

Якісна реакція на катіони даного металу

Це спеціальна процедура, призначена для того, щоб визначити наявність іонів будь-якої речовини. Щоб протестувати розчин на наявність магнію сполук, можна додати до нього карбонат калію або натрію. В результаті утворюється білий осад, який легко розчиняється у кислотах.

Де цей метал можна знайти у природі?

Цей хімічний елемент є досить поширеним у природі. Земна кора майже на два відсотки складається із цього металу. Він зустрічається у складі багатьох мінералів, таких як карналіт, магнезит, доломіт, тальк, азбест. Формула першого мінералу виглядає так: KCl.MgCl 2 .6Н 2 О. Він виглядає як кристали блакитного, блідо-рожевого, блідо-червоного, світло-жовтого або прозорого кольору.

Магнезит – це його хімічна формула – MgCO3. Він має біле забарвлення, але в залежності від домішок може мати сірий, бурий або жовтий відтінок. Доломіт має таку хімічну формулу: MgCO 3 СаСО 3 . Це жовтувато-сірий або мінерал, що має скляний блиск.

Тальк і азбест мають складніші формули: 3MgO.4SiO 2 .Н 2 Про і 3MgO.2SiO 2 .2Н 2 Про відповідно. Завдяки своїй високій жаростійкості вони широко використовуються у промисловості. Крім того, магній входить до хімічного складу клітини та структури багатьох органічних речовин. Це ми розглянемо докладніше.

Роль магнію для організму

Цей хімічний елемент важливий як рослинних, так тварин істот. Магній для організму рослин просто життєво необхідний. Так само, як залізо є основою гемоглобіну, необхідного для життя тварин, так магній є головним компонентом хлорофілу, без якого не може існувати рослина. Цей пігмент бере участь у процесі фотосинтезу, при якому в листі синтезуються з неорганічних сполук поживні речовини.

Магній для організму тварин також дуже потрібний. Масова частка цього мікроелемента в клітині - 0,02-0,03%. Незважаючи на те, що його так мало, він виконує дуже важливі функції. Завдяки йому підтримується структура таких органоїдів, як мітохондрії, що відповідають за клітинне дихання та синтез енергії, а також рибосоми, у яких утворюються білки, необхідні для життєдіяльності. Крім того, він входить до хімічного складу багатьох ферментів, які потрібні для внутрішньоклітинного обміну речовин та синтезу ДНК.

Для організму в цілому магній необхідний, щоб брати участь в обміні глюкози, жирів та деяких амінокислот. Також за допомогою цього мікроелемента може передаватися нервовий сигнал. Крім усього вищезгаданого, достатній вміст магнію в організмі знижує ризик серцевих нападів, інфарктів та інсультів.

Симптоми підвищеного та зниженого вмісту в організмі людини

Недолік магнію в організмі проявляється такими основними ознаками, як підвищений артеріальний тиск, втома та низька працездатність, дратівливість та поганий сон, погіршення пам'яті, часте запаморочення. Також може спостерігатися нудота, судоми, тремтіння у пальцях, сплутаність свідомості - це ознаки дуже зниженого рівня надходження з їжею цього мікроелемента.

Недолік магнію в організмі призводить до частих респіраторних захворювань, порушень у роботі серцево-судинної системи, а також діабету другого типу. Далі розглянемо вміст магнію у продуктах. Щоб уникнути його недоліку, потрібно знати, яка їжа багата на цей хімічний елемент. Потрібно враховувати ще й те, що багато цих симптомів можуть проявлятися і при зворотному випадку - надлишку магнію в організмі, а також при нестачі таких мікроелементів, як калій і натрій. Тому важливо уважно переглянути свій раціон та розібратися в суті проблеми, найкраще це зробити за допомогою фахівця-дієтолога.

Як було згадано вище, цей елемент є основною складовою хлорофілу. Тому можна здогадатися, що велика його кількість міститься в зелені: це селера, кріп, петрушка, цвітна і білокачанна капуста, листя салату і т. д. Також це багато круп, особливо гречка і пшоно, а також вівсянка і ячна. Крім того, на цей мікроелемент багаті горіхи: це і кешью, і волоський горіх, і арахіс, і фундук, і мигдаль. Також велика кількість аналізованого металу міститься в бобових, таких як квасоля та горох.

Чимало його міститься і у складі водоростей, наприклад у морській капусті. Якщо вживання цих продуктів відбувається в нормальній кількості, то ваш організм не відчуватиме недоліку в розглянутому в цій статті металі. Якщо ж у вас немає можливості регулярно їсти їжу, перераховану вище, то краще придбати харчові добавки, до складу яких входить цей мікроелемент. Однак перед цим необхідно обов'язково проконсультуватися з лікарем.

Висновок

Магній – один із найважливіших металів у світі. Він знайшов широке застосування у численних галузях промисловості – від хімічної до авіаційної та військової. Більше того, він дуже важливий із біологічної точки зору. Без нього неможливе існування ні рослинних, ні тваринних організмів. Завдяки цьому хімічному елементу здійснюється процес, що дає життя всій планеті, - фотосинтез.

Реакція з гідрофосфатом натрію. а) Помістіть у пробірку по краплі розчинів, додайте до отриманої суміші 2-3 краплі розчину. Ретельно перемішайте вміст пробірки скляною паличкою і додайте до розчину до лужної реакції. Випадає білий кристалічний осад магній-амоній фосфату:

або в іонній формі:

б) Для мікрокристаллоскопічного виявлення у вигляді помістіть краплю аналізованого розчину на предметне скло. До неї додайте з капілярної піпетки спочатку краплю розчину, потім краплю концентрованого розчину. Нарешті, внесіть в розчин кристал гідрофосфату натрію . Предметне скло рекомендується обережно нагріти на кришці водяної лазні. При цьому утворюються кристали у вигляді шестипроменевих зірок (рис. 42).

З розведених розчинів виділяються кристали іншого виду (рис. 43).

Мал. 42. Кристали, що виділяються з концентрованих розчинів.

Мал. 43. Кристали, що виділяються з розбавлених розчинів.

Осад, що утворюється, розчиняється в кислотах. Реакції спрямовуються у бік утворення слабких електролітів: іонів гідрофосфату та дигідрофосфату. При дії сильних кислот утворюється також ортофосфорна кислота:

Утворення тих чи інших продуктів реакції залежить від кислотності розчину, тобто від сили та концентрації кислоти, взятої для розчинення осаду. При дії на утворюються тільки й не утворюється , оскільки оцтова кислота слабкіша кислота, ніж . Тому реакцію розчинення в оцтовій кислоті слід подавати так:

Однак слід на увазі, що при розчиненні в сильних кислотах утворюється переважно фосфорна кислота.

Умови проведення реакції. 1. Осадження рекомендується проводити при .

2. та інші катіони (крім катіонів I аналітичної групи) повинні бути попередньо видалені, тому що більшість катіонів інших аналітичних груп утворює в цих умовах нерозчинні фосфати.

При проведенні мікрокристаллоскопічної реакції в присутності, часто супутнього, досліджуваний розчин додають лимонну кислоту.

Це дає можливість проводити реакцію у присутності.

3. При осадженні слід додавати невеликий надлишок, щоб уникнути випадання в лужному середовищі аморфного осаду. Однак великий надлишок перешкоджає осадженню внаслідок утворення комплексних іонів:

4. Нагрівання розчину сприяє утворення кристалічного осаду.

5. Розчини схильні до пересичення, тому для прискорення випадання осаду рекомендується потерти скляною паличкою стінки пробірки.

6. При малому вмісті або при роботі з розведеними розчинами остаточний висновок про присутність або відсутність можна зробити лише після проведення реакції.

Реакція з -оксихіноліном (оксином). Помістіть краплю розчину, що містить в пробірку або на порцелянову пластинку, додайте по краплі розчинів і -оксихіноліну. При цьому утворюється зеленувато-жовтий кристалічний осад магнію оксихіноляту:

Іони не дають опадів з-оксихіноліном.

Цю реакцію застосовують відділення від інших катіонів I групи, зокрема і від , і навіть кількісного визначення магнію.

Умови проведення реакції. 1. Осадження рекомендується проводити при

Оксихіноляти інших іонів осаджуються при різних значеннях:

2. Реактив тримає в облозі катіони багатьох інших елементів, тому катіони, крім I і II аналітичних груп, повинні бути відсутніми.

3. Якщо реакцію доводиться вести в присутності інших катіонів, які облягають оксихіноліном, то застосовують методи маскування іонів, що заважають (див. гл. III, § 14).

4. Осадження краще проводити під час нагрівання.

Реакція з нітробензолазорезорцином («магнезон»). Помістіть 2-3 краплі досліджуваного нейтрального або слабокислого розчину на краплинну пластинку, додайте 1-2 краплі розчину магнезону, що володіє в лужному середовищі червоно-фіолетовим забарвленням. Якщо розчин забарвлюється у жовтий колір (що вказує на кислий характер середовища), додайте 1-3 краплі розчину та КОН. У присутності іонів магнію розчин забарвлюється в синій колір або випадає такого ж кольору осад.

Механізм реакції заснований на осадженні, що супроводжується явищем адсорбції барвника на поверхні гідроксиду магнію. Адсорбція деяких барвників про антрахинонового ряду супроводжується зміною початкового кольору неадсорбованого барвника. Так як адсорбція барвника на поверхні протікає миттєво, це явище служить прекрасним засобом для виявлення іонів магнію. не заважають цій реакції. Солі амонію перешкоджають осадженню, тому їх необхідно заздалегідь видалити.

Крапельна реакція Н. А. Тананаєва. Помістіть на фільтрувальний папір краплю розчину фенолфталеїну, краплю нейтрального розчину випробуваної речовини та краплю розчину аміаку. При цьому з'являється червона пляма, обумовлена ​​лужністю аміачного розчину і гідроксиду магнію, що утворюється. Поява фарбування ще дає підстав зробити будь-які висновки щодо присутності . При підсушуванні мокрої плями над полум'ям пальника надлишок випаровується, гідроксид магнію зневоднюється і червона пляма знебарвлюється. Якщо потім змочити висушену пляму дистильованою водою, то знову з'являється червоне забарвлення, зумовлене утворенням.

Таблиця 8. Дія реактивів на катіони першої аналітичної групи

Продовження табл. 8.

Кольорова реакція Тананаєва дає можливість відкривати у присутності. Катіони інших аналітичних груп мають бути видалені. Виконання реакції на фільтрувальному папері показано на рис. 12 (див. гл. III, § 5).

Реакція з гіпоіодитом. Свіжоосаджений білий осад забарвлюється в червоно-бурий колір при дії гіпоіодиту внаслідок адсорбції елементарного йоду на поверхні осаду магнію гідроокису. Червоно-буре забарвлення знебарвлюється при обробці осаду йодидом або гідроксидом калію, спиртом та іншими розчинниками, що розчиняють йод, а також при дії сульфіту або тіосульфату, що відновлюють елементарний йод.

2. Солі амонію та іони III, IV та V аналітичних груп повинні бути відсутніми.

3. Відновники заважають реакції.

4. Фосфати та оксалати також заважають реакції внаслідок утворення компактних опадів фосфату та оксалату магнію, не здатних адсорбувати елементарний йод на відміну від добре розвиненої поверхні аморфного осаду.