鎂的性質(zhì)
1.鎂的物理性質(zhì) 鎂是一種銀白色的輕金屬。即使在粉末狀態(tài)時,也能保持金屬光澤。鎂的熔點是651C,介于鋅(榕點419C)和鋁(熔點660C)之間。
2.鎂的化學(xué)性質(zhì) 鎂是一種相當(dāng)活動的金屬,在金屬活動順序里的位置,僅次于鉀、的、鈣等少數(shù)幾種最活動的金屬,鎮(zhèn)在化學(xué)反應(yīng)里,容易失去它最外層的2個電子,變成帶2個單位正電荷的鎂離子。
(1)鎂跟氧的反應(yīng),鎂跟氧能強(qiáng)烈地化合,在常溫下,金屬鎂就能跟空氣里的氧氣緩慢地發(fā)生作用,表面上生成一薄層鎂的氧化物,因此金屬鎂在空氣里久置后,它的表面就會發(fā)暗,失去原有的金屬光澤.但由于復(fù)蓋在鎂表面的氧化物薄層的結(jié)構(gòu)十分致密,能對內(nèi)層的金屬起保護(hù)作用,使之不再繼續(xù)氧化,因此鎮(zhèn)可以保存在空氣里。
鎂在空氣里加熱時,能夠劇烈燃燒,發(fā)出含有紫外線的強(qiáng)烈的白光(參看圖3.1).這是由于鎂燃燒時放出大量的熱,它使鎂燃燒后生成的氧化鎂微粒(可能還有少量氮化鎂的微粒)灼熱并達(dá)到白熾狀態(tài),因而發(fā)出強(qiáng)光。
鎂跟氧代化合的反應(yīng),包含著電子的轉(zhuǎn)移,這可以用下的的化華方程式清楚地表示出來:
由此可以看出,在這個反應(yīng)里,鎖是還原劑,氧氣是氧化劑.
鎂不僅能夠跟游離狀態(tài)的氧(氧氣)化合,而且還能奪取某些氧化物里的氧。在第一冊里已經(jīng)講過,把燃著的鐵條放進(jìn)二氧化碳?xì)怏w里,鎂條仍舊繼續(xù)燃燒,生成白色的氧化鎂粉末,同時有黑色的碳游離析出(圖3-2).這個反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
2Mg+CO2 = 2MgO+C
(2)鎂跟鹵素、硫或氮氣的反應(yīng)。鎂跟氯氣在常溫下就能起反應(yīng);在加熱時,鐵能跟澳、硫或氮氣直接化合。例如:
因此,鎂在空氣里燃燒時,除生成氧化鎂外,還有少量的氮化鎂生成。
(3)鎂跟水、稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng),鎂在金屬活動順序里的位置在氫的前面,它不僅能夠置換出酸里的氛,而且能夠置換出水里的氫,鎂跟冷水的反應(yīng)比較緩慢,但跟沸水的反應(yīng)相當(dāng)顯著:
雖然生成的氫氧化鎂只有極少量溶解于水,但仍可以用酚酞指示劑來檢驗,溶液呈堿性.
鎂跟稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng)十分劇烈,放出氫氣:
鎂在自然界里的存在 鎂在自然界里都以化合態(tài)存在,它是地殼中分布最廣的元素之一。鎂的最主要礦物是菱鎂礦
(MgCO3),此外,白云石(CaCO3.MgCO3)、 光鹵石(KC1.MgC12.6H2O)、滑石(3MgO. 4SIO2.H2O)、石棉(CaO.3MgO.4SIO2)等礦物里都含有鎂。海水里也含有少量的氧化鎂(MGC12).因此海水微帶苦味,土壤里也含有鎂鹽,鎂是構(gòu)成植物葉綠素的重要成分,因此鎂也是植物生長所必需的元素之一。
鎂的制法和用途 工業(yè)上常用電解氯化鐵的方法來提煉鎂.將脫去結(jié)晶水的光鹵石加熱熔化,然后電解,鎂便在陰極上析出①:
鎂的主要用途是制造輕合金,例如“電子合金”里含有80%鎂,微量的鋁、銅和錳等金屬,這種合金的比重為1.8,較純鎂(1.75)稍大,但是它的硬度和初性都很大,廣泛用于飛機(jī)和汽車的制造,又在生鐵 里加入0.05%的鎖,制成球墨鑄鐵(參看55-3鐵的合金),它的抗拉強(qiáng)度、耐磨性都接近于鋼,應(yīng)用很廣,由于鐵燃燒時發(fā)出強(qiáng)光,因此鐵粉可用作發(fā)光劑,用于照明彈的制造和照相時的照明②
鎂的化合物
1.氧化鎂(Mg0)氧化鎂在工業(yè)上稱做“苦土”,是一種松軟的白色粉末,通常由煅燒菱鎮(zhèn)礦而制得:
氧化鎂極不易熔化(熔點約2800c)可用來制造坩塌、耐火磚和高溫爐的內(nèi)壁等。
① 在電解液用于會在鉀商子,但鉀離子結(jié)合電子的能力比鎂離子弱得多,因此在陰極上只有鎂離子被還原。
② 照相用的閃光粉是鎂粉和氯酸鉀的混合物
2.氫氧化鎂[Mg(OH)2] 氧化鏷跟水能緩慢地反應(yīng),生成難溶性的氫氧化鎂,同時放出熱量:
氫氧化鎂的溶解度很小,因此它可以用可榕性堿跟可溶性鐵鹽反應(yīng)而制得,例如,在氯化鎂溶液里加入氫氧化鈉溶液,就有白色的氫氧化鎂沉淀生成:
氫氧化鎂是一種中等強(qiáng)度的堿,它的懸濁液在醫(yī)藥上稱做“苦土乳”,是一種抑酸劑。制造牙膏或牙粉時也要用氫氧化鎂.
3.鎂鹽 重要的鎂鹽有氯化鐵(MgCl2.6H2O),碳酸鎂(MgCO3),硫酸鎂(MgSO4-7H2O)等,現(xiàn)將它們的性質(zhì)、制法以及用途等列表扼要介紹如下: