マグネシウム、その燃焼反応の方程式。 Be、Mg、アルカリ土類金属の特徴的な化学的性質 炭酸アンモニウムとの反応

4 番目の分析グループには、陽イオン Mg 2+、Mn 2+、Fe 2+、Fe 3+ が含まれます。

IV 族カチオンの水酸化物は、過剰なアルカリやアンモニア溶液には不溶です。 それらは、このグループのイオンのグループ試薬である過酸化水素の存在下で過剰の NaOH 溶液によって定量的に沈殿します。 すべてのカチオンは、難溶性のリン酸塩、シュウ酸塩、および硫化物を形成します (Mg 2+ を除く)。 Mn 2+、Fe 2+、Fe 3+ は酸化還元特性を示します。

マグネシウムイオンの反応

アルカリとの反応。

苛性アルカリは水酸化マグネシウムの白色ゼラチン状沈殿を形成します。

MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2  + 2NaCl

水酸化マグネシウムは酸やアンモニウム塩には溶けますが、過剰なアルカリには溶けません。

水溶液との反応N.H. 3 .

アンモニアとマグネシウムイオンは水酸化マグネシウムの沈殿を形成します。

Mg2+ + 2NH3 ˙ H 2 O = Mg(OH) 2  + 2NH 4 + 、

それは完全には解決しません。 アンモニウム塩の存在下、NH 3 の解離 ˙ H 2 O が減少しすぎると、OH – イオンの濃度が溶解度積 Mg(OH) 2 を超えるのに必要な濃度よりも低くなります。 言い換えれば、NH 4 Cl と NH 3 は、水酸化マグネシウムが沈殿しない pH = 8.3 の緩衝溶液を形成します。

3. リン酸水素ナトリウムとの反応。

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

リン酸水素マグネシウムは白色の非晶質沈殿物であり、鉱酸に溶け、加熱すると酢酸に溶けます。

反応の実行: NH 3 存在下で反応を行う場合 ˙ H 2 O と NH 4 Cl は、リン酸マグネシウムとリン酸アンモニウムの白色結晶沈殿を沈殿させます。 マグネシウム塩 (作業) 3 ～ 4 滴を試験管に入れ、アンモニア溶液をわずかに濁るまで、NH 4 Cl 溶液を溶解するまで加え、Na 2 HPO 4 溶液を 2 ～ 3 滴加えます。冷却された 冷水ガラス棒を試験管の内壁にこすり付けることによって。 マグネシウムイオンが存在すると、時間の経過とともに白色の結晶沈殿物が形成されます。

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

この反応は微結晶反応として行うこともできる。 マグネシウム塩を 1 滴 (作業)、NH 4 Cl を 1 滴、スライドガラスに塗布し、NH 3 の濃縮溶液が入ったボトルの上に置きます (ドロップダウン)、乾燥した Na 2 HPO 4 ・ 12H 2 O の結晶を添加すると、１分後に顕微鏡でＭｇＮＨ ４ ＰＯ ４ の結晶が樹状突起（葉）の形で観察される。

炭酸アンモニウムとの反応。

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

沈殿物は水にわずかに溶け、pH > 9 でのみ形成されます。アンモニウム塩に溶けます。これは次の平衡に基づいて説明できます: Mg 2 (OH) 2 CO 3  Mg 2 (OH) 2 CO 3  2Mg 2+ + 2OH – + CO 3 2–

NH 4 Clを導入すると解離が起こる NH 4 Cl  NH 4 ++ Cl – 。 NH 4 + イオンは水酸化物イオンと結合して、低解離性化合物 NH 3 を形成します。 ˙ H 2 O、その結果、OH – イオンの濃度が減少し、達成されず、沈殿物が溶解します。

5. 8-ヒドロキシキノリンとの反応。

pH 9.5 ～ 12.7 のアンモニア媒体中の 8-ヒドロキシキノリンは、マグネシウム イオンとともに、オキシキノール酸マグネシウム Mg(C 9 H 6 NO) 2 2H 2 O の錯体内塩の緑がかった黄色の結晶沈殿物を形成します。

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

沈殿物は酢酸および鉱酸に可溶です。 アルカリ金属およびアルカリ土類金属のカチオンは反応を妨げません。

反応の実行: 試験溶液 3 ～ 4 滴に、フェノールフタレイン溶液 2 滴および 2 M アンモニア溶液をピンク色が現れるまで 1 滴ずつ加えます。 試験管の内容物を加熱して沸騰させ、8-ヒドロキシキノリンの5%アルコール溶液を4～5滴加えます。 マグネシウムの存在下では、緑がかった黄色の沈殿物が形成されます。 反応はアルカリによって阻害されず、 アルカリ土類金属.

家族へ アルカリ土類元素カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムが含まれます。 D.I.メンデレーエフはマグネシウムをこのファミリーに含めました。 アルカリ土類元素は、アルカリ金属水酸化物と同様に、その水酸化物が水に溶ける、つまりアルカリであるため、このように呼ばれます。 「...それらは、自然界では不溶性の地球の塊を形成する化合物の状態で見出され、それ自体が酸化物ROの形で土のような外観をしているため、土っぽいと呼ばれます」とメンデレーエフは「化学の基礎」で説明しました。 」

IIa族元素の一般的特徴

II 族の主要サブグループの金属は、外部エネルギー準位 ns² の電子配置を持ち、s 元素です。

2 つの価電子を簡単に供与でき、すべての化合物の酸化状態は +2 になります。

強力な還元剤

金属の活性とその還元能力は、Be-Mg-Ca-Sr-Ba の順に増加します。

アルカリ土類金属には、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムのみが含まれますが、マグネシウムはあまり含まれません。

ベリリウムはほとんどの特性においてアルミニウムに近い

単体の物性

アルカリ土類金属は（アルカリ金属と比較して）温度が高くなります。 沸点、イオン化ポテンシャル、密度、硬度。

アルカリ土類金属+Beの化学的性質

1. 水との反応。

BeやMgは通常の状態では表面が不活性な酸化皮膜で覆われているため耐水性があります。 対照的に、Ca、Sr、Ba は水に溶解してアルカリを形成します。

Mg + 2H 2 O – t° → Mg(OH) 2 + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

2. 酸素との反応。

すべての金属は酸化物を形成します RO、過酸化バリウム - BaO 2:

2Mg + O 2 → 2MgO

Ba + O 2 → BaO 2

3. 他の非金属と二元化合物を形成します。

Be + Cl 2 → BeCl 2 (ハロゲン化物)

Ba + S → BaS (硫化物)

3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 (窒化物)

Ca + H 2 → CaH 2 (水素化物)

Ca + 2C → CaC 2 (炭化物)

3Ba + 2P → Ba 3 P 2 (リン化物)

ベリリウムとマグネシウムは非金属と比較的ゆっくりと反応します。

4. すべてのアルカリ土類金属は酸に溶解します。

Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 (希釈) → MgSO 4 + H 2

5. ベリリウムが溶ける 水溶液アルカリ:

Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

6. アルカリ土類金属の揮発性化合物は、炎に特徴的な色を与えます。

カルシウム化合物はレンガ色、ストロンチウム化合物はカーマインレッド、バリウム化合物は黄緑色です。

ベリリウムは、リチウムと同様に s 元素の 1 つです。 Be 原子に現れる 4 番目の電子は 2s 軌道に配置されます。 ベリリウムのイオン化エネルギーは、核電荷が高いため、リチウムのイオン化エネルギーよりも高くなります。 強塩基中ではベリル酸イオン BeO 2-2 を形成します。 したがって、ベリリウムは金属ですが、その化合物は両性です。 ベリリウムは金属ではありますが、リチウムよりも電気陽性率が大幅に低くなります。

ベリリウム原子の高いイオン化エネルギーは、PA サブグループの他の元素 (マグネシウムおよびアルカリ土類金属) とは著しく異なります。 その化学的性質はアルミニウムの化学的性質とほぼ似ています (対角線の類似性)。 したがって、これは化合物中に両性の性質を持つ元素であり、その中で塩基性のものが依然として優勢です。

ナトリウムと比較した Mg の電子配置: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 には、1 つの重要な特徴があります。それは、12 番目の電子が、す​​でに 1e - が存在する 2s 軌道に配置されているということです。

マグネシウムイオンとカルシウムイオンは、細胞の生命にとってかけがえのない要素です。 体内でのそれらの比率は厳密に定義されなければなりません。 マグネシウムイオンは酵素（カルボキシラーゼなど）の活性に関与し、カルシウムは骨格の構築と代謝に関与します。 カルシウムレベルが増加すると、食物の吸収が向上します。 カルシウムは心臓の機能を刺激し、調節します。 その過剰は心臓の活動を急激に増加させます。 マグネシウムはカルシウム拮抗薬の役割の一部を果たします。 Mg 2+ イオンを皮下に導入すると、興奮期間を経ずに麻酔がかかり、筋肉、神経、心臓が麻痺します。 金属の形で傷に入り、長期にわたる治癒しない化膿プロセスを引き起こします。 肺内の酸化マグネシウムは、いわゆる鋳物熱を引き起こします。 皮膚表面がその化合物と頻繁に接触すると、皮膚炎が引き起こされます。 医学で最も広く使用されているカルシウム塩は、硫酸 CaSO 4 と塩化 CaCL 2 です。 1 つ目は石膏ギプスに使用され、2 つ目は静脈内注入や内服薬として使用されます。 腫れ、炎症、アレルギーと闘い、けいれんを和らげるのに役立ちます 心臓血管系の、血液凝固を改善します。

BaSO 4 を除くすべてのバリウム化合物は有毒です。 それらは、小脳の損傷、平滑心筋の損傷、麻痺を伴う髄膜脳炎を引き起こし、大量に摂取すると、 変性変化肝臓。 少量のバリウム化合物は骨髄の活動を刺激します。

ストロンチウム化合物が胃に入ると、胃の不調、麻痺、嘔吐が起こります。 病変の症状はバリウム塩による病変と似ていますが、ストロンチウム塩の毒性は低いです。 特に懸念されるのは、ストロンチウム 90 Sr の放射性同位体が体内に現れることです。 体から排泄されるのが非常に遅く、半減期が長いため作用時間が長くなり、放射線障害を引き起こす可能性があります。

ラジウムは、その放射線と長い半減期 (T 1/2 = 1617 年) により、身体にとって危険です。 当初、多かれ少なかれ純粋な形でラジウム塩が発見され生産された後、それは蛍光透視法、腫瘍の治療などに非常に広く使用され始めました。 深刻な病気。 現在、他のより入手しやすく安価な材料の出現により、医療におけるラジウムの使用は事実上中止されました。 場合によっては、ラドンの生成や鉱物肥料への添加物として使用されます。

カルシウム原子では、4s 軌道の充填が完了します。 カリウムとともに、第 4 周期の s 元素のペアを形成します。 水酸化カルシウムはかなり強い塩基です。 すべてのアルカリ土類金属の中で最も活性が低いカルシウムは、その化合物中にイオン結合を持っています。

ストロンチウムは、その性質上、カルシウムとバリウムの中間の位置を占めます。

バリウムの性質はアルカリ金属の性質に最も近いです。

ベリリウムとマグネシウムは合金に広く使用されています。 ベリリウムブロンズは、0.5 ～ 3% のベリリウムを含む銅の弾性合金です。 航空合金 (密度 1.8) には 85 ～ 90% のマグネシウム (「電子」) が含まれています。 ベリリウムは他の IIA 族金属とは異なり、水素や水とは反応しませんが、両性水酸化物を形成するためアルカリに溶解します。

Be+H 2 O+2NaOH=Na 2 +H 2。

マグネシウムは窒素と活発に反応します。

3 Mg + N 2 = Mg 3 N 2。

表はII族元素の水酸化物の溶解度を示しています。

従来の技術的問題 - 水の硬度、その中のMg 2+ およびCa 2+ イオンの存在に関連しています。 暖房ボイラーやパイプの壁に付着した炭化水素や硫酸塩から、 お湯炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウムが沈殿します。 これらは特に実験室用蒸留器の操作を妨げます。

生体内の S 要素は重要な役割を果たします 生体機能。 表にその内容を示します。

細胞外液には細胞内よりも5倍多くのナトリウムイオンが含まれています。 等張液（「生理液」）には 0.9% の塩化ナトリウムが含まれており、注射、傷や目の洗浄などに使用されます。高張液（3 ～ 10% の塩化ナトリウム）は、化膿性の傷の治療にローションとして使用されます（「 「膿」を引っ張る）。 体内のカリウムイオンの 98% は細胞内に存在し、細胞外液には 2% のみが存在します。 人は1日に2.5〜5gのカリウムを必要とします。 ドライアプリコット100gには最大2gのカリウムが含まれています。 フライドポテト100gには最大0.5gのカリウムが含まれています。 ATP と ADP は、マグネシウム複合体の形で細胞内の酵素反応に関与します。

人は毎日 300 ～ 400 mg のマグネシウムを必要とします。 パン（パン100gあたりマグネシウム90mg）、シリアル（オートミール100gあたりマグネシウム115mgまで）、ナッツ（ナッツ100gあたりマグネシウム230mgまで）と一緒に体内に入ります。 ヒドロキシルアパタイト Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 に基づいて骨や歯を構築することに加えて、カルシウムカチオンは血液凝固、神経インパルスの伝達、および筋肉の収縮に積極的に関与します。 成人は1日に約1gのカルシウムを摂取する必要があります。 ハードチーズ 100 g には 750 mg のカルシウムが含まれています。 牛乳100g – カルシウム120mg。 キャベツ100g中に最大50mg。

これらの元素を研究する科学は化学です。 この科学を研究するための周期表は、マグネシウム原子に 12 個の陽子と中性子が含まれていることを示しています。 これは原子番号によって決定できます (原子番号は陽子の数に等しく、イオンではなく中性原子の場合は同じ数の電子が存在します)。

マグネシウムの化学的性質は化学でも研究されています。 周期表も元素の原子価を示すため、彼らの考察には必要です。 この場合それは2に等しい)。 それは原子が属するグループによって異なります。 さらに、それは何を調べるためにも使用できます モル質量マグネシウムは24です。 つまり、この金属 1 モルの重さは 24 グラムです。 マグネシウムの式は非常に単純です。マグネシウムは分子ではなく、結晶格子によって結合された原子で構成されています。

物理学から見たマグネシウムの特徴

水銀を除くすべての金属と同様、この化合物は通常の条件下では凝集した固体状態をとります。 ライトグレー色で独特の光沢があります。 この金属は非常に高い強度を持っています。 マグネシウムの物理的特性はそれだけではありません。

融点と沸点を考慮してください。 1 つ目は摂氏 650 度、2 つ目は摂氏 1,090 度に相当します。 これはかなり可溶性の金属であると結論付けることができます。 また、密度は1.7g/cm3と非常に軽いです。

マグネシウム。 化学

この物質の物理的特徴を理解したら、その特徴の 2 番目の部分に進むことができます。 この金属は中程度の活性を持っています。 これは、金属の電気化学的系列から見ることができます。受動的であるほど、右側にあります。 マグネシウムは左側の最初のものの 1 つです。 どのような物質と反応し、どのように起こるのかを順番に考えてみましょう。

シンプルで

これらには、分子が 1 つの化学元素のみで構成されているものも含まれます。 これには、酸素、リン、硫黄、その他多くのものが含まれます。 まず、酸素との相互作用を見てみましょう。 それを燃焼と言います。 この場合、この金属の酸化物が形成される。 2 モルのマグネシウムを燃焼させ、1 モルの酸素を消費すると、2 モルの酸化物が得られます。 この反応の方程式は次のように書かれます: 2Mg + O 2 = 2MgO。 さらに、マグネシウムが屋外で燃焼すると、この金属は大気中に含まれる窒素と同時に反応するため、その窒化物も形成されます。

3 モルのマグネシウムが燃焼すると、1 モルの窒素が消費され、その結果、1 モルの当該金属の窒化物が生成されます。 この種の化学相互作用の方程式は、3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 のように書くことができます。

さらに、マグネシウムはハロゲンなどの他の単体物質と反応する可能性があります。 コンポーネントとの相互作用は、コンポーネントが非常に高温に加熱された場合にのみ発生します。 この場合、付加反応が起こります。 ハロゲンには、塩素、ヨウ素、臭素、フッ素などの単体物質が含まれます。 そして、反応には塩素化、ヨウ素化、臭素化、フッ素化という名前が付けられています。 ご想像のとおり、このような相互作用の結果、塩化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、臭化マグネシウム、およびフッ化マグネシウムが得られます。 たとえば、1 モルのマグネシウムと同量のヨウ素を摂取すると、この金属の 1 モルのヨウ化物が得られます。 この化学反応は次のように表現できます。 次の式：Mg + I 2 = MgI 2。 塩素化も同じ原理に従って行われます。 反応式は次のとおりです: Mg + Cl 2 = MgCl 2。

さらに、マグネシウムなどの金属はリンや硫黄と反応します。 前者の場合はリン化物、後者の場合は硫化物（リン酸塩や硫酸塩と混同しないでください）が得られます。 3 モルのマグネシウムを取り、それに 2 モルのリンを加え、希望の温度まで加熱すると、問題の金属のリン化物 1 モルが形成されます。 これの方程式 化学反応 3Mg + 2P = Mg 3 P 2 のようになります。 同様に、マグネシウムと硫黄を等モル比で混合して、 必要な条件として 高温、この金属の硫化物が得られます。 このような化学相互作用の方程式は、Mg + S = MgS のように書くことができます。 そこで私たちは、この金属と他の単体物質との反応を調べました。 しかし、マグネシウムの化学的特性はそれだけではありません。

複雑な化合物との反応

これらの物質には、水、塩、酸が含まれます。 と さまざまなグループ金属は反応が異なります。 すべてを順番に見てみましょう。

マグネシウムと水

特定の金属が最も一般的な金属と相互作用するとき 化合物地球上では、酸化物と水素は鋭いガスの形で生成されます。 不快な臭い。 このタイプの反応を実行するには、成分を加熱する必要もあります。 1モルのマグネシウムと水を混合すると、同量の酸化物と水素が得られます。 反応式は次のように書かれます: Mg + H 2 O = MgO + H 2。

酸との相互作用

他の反応性金属と同様に、マグネシウムは化合物から水素原子を置き換えることができます。 この種のプロセスはと呼ばれます。 このような場合、金属原子が水素原子に置き換わり、マグネシウム（または別の元素）と酸沈殿物からなる塩が形成されます。 たとえば、1 モルのマグネシウムを 2 モルに加えると、1 モルの当該金属の塩化物と同量の水素が生成されます。 反応式は次のようになります: Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2。

塩との相互作用

酸から塩がどのように形成されるかについてはすでに説明しましたが、化学的な観点からマグネシウムを特徴付けることは、塩との反応を考慮することも意味します。 この場合、塩に含まれる金属の活性がマグネシウムよりも低い場合にのみ相互作用が起こります。 たとえば、1 モルのマグネシウムと硫酸銅を採取すると、問題の金属の硫酸塩と純粋な銅が同じモル比で得られます。 このタイプの反応の方程式は次のように書くことができます: Mg + CuSO 4 = MgSO 4 + Cu。 ここでマグネシウムの修復特性が活躍します。

この金属の応用

アルミニウムよりも多くの点で優れており、約3倍軽く、同時に2倍の強度があるため、さまざまな業界で広く使用されています。 まず第一に、これは航空機産業です。 ここで、マグネシウムベースの合金は、使用されるすべての材料の中で最も人気があります。 さらに、次のような場合にも使用されます。 化学工業化合物から特定の金属を抽出するための還元剤として。 マグネシウムは燃焼すると非常に強力な閃光を発するため、信号フレアや閃光音弾などの製造に軍事産業で使用されています。

マグネシウムの摂取

主な原料は金属の塩化物です。 これは電気分解によって行われます。

特定の金属のカチオンに対する定性的反応

これは、物質のイオンの存在を確認するために設計された特別な手順です。 マグネシウム化合物の存在について溶液をテストするには、炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムを溶液に加えます。 その結果、白色の沈殿物が形成され、酸に容易に溶解します。

この金属は自然界のどこにありますか?

この化学元素は自然界では非常に一般的です。 地殻のほぼ 2% がこの金属で構成されています。 これは、カーナライト、マグネサイト、ドロマイト、タルク、アスベストなどの多くの鉱物に含まれています。 最初の鉱物の化学式は次のようになります: KCl.MgCl 2 ・6H 2 O。青みがかった、淡いピンク、色あせた赤、淡い黄色、または透明の結晶のように見えます。

マグネサイトの化学式は MgCO 3 です。 色は白色ですが、不純物によっては、灰色、茶色、黄色の色合いを帯びることがあります。 ドロミテには次のような特徴があります。 化学式：MgCO 3 ・CaCO 3 。 黄色がかった灰色、またはガラス質の光沢のある鉱物です。

タルクとアスベストは、それぞれ 3MgO.4SiO 2 ・H 2 O と 3MgO.2SiO 2 ・2H 2 O というより複雑な式を持っています。 耐熱性が高いため、産業界で広く使用されています。 また、マグネシウムも含まれており、 化学組成多くの細胞と構造 有機物。 これについてさらに詳しく見ていきます。

身体におけるマグネシウムの役割

この化学元素は植物と動物の両方にとって重要です。 マグネシウムは植物の体にとって非常に重要です。 鉄が動物の生命に必要なヘモグロビンの基礎であるのと同じように、マグネシウムはクロロフィルの主成分であり、マグネシウムなしでは植物は存在できません。 この色素は、葉の無機化合物から栄養素が合成される光合成のプロセスに関与しています。

マグネシウムは動物の体にも非常に必要です。 細胞内のこの微量元素の質量分率は 0.02 ～ 0.03% です。 出番が非常に少ないにもかかわらず、彼は非常に優れたパフォーマンスを発揮します 重要な機能。 そのおかげで、細胞の呼吸やエネルギー合成を担うミトコンドリアなどの細胞小器官や、生命に必要なタンパク質を形成するリボソームなどの構造が維持されています。 さらに、細胞内代謝と DNA 合成に必要な多くの酵素の化学組成の一部でもあります。

体全体にとって、マグネシウムはグルコース、脂肪、一部のアミノ酸の代謝に参加するために必要です。 また、この微量元素の助けを借りて、神経信号を伝達することができます。 上記のすべてに加えて、体内に十分なマグネシウムがあれば、心臓発作、心臓発作、脳卒中のリスクが軽減されます。

人体内の含有量の増加と減少の症状

体内のマグネシウムが不足すると、マグネシウムの増加などの基本的な症状が現れます。 動脈圧、疲労とパフォーマンスの低下、イライラと睡眠不足、記憶障害、頻繁なめまい。 吐き気、けいれん、指の震え、混乱が起こることもあります - これらは非常に危険な症状です。 レベルの低下この微量元素を食物から摂取すること。

体内のマグネシウムが不足すると、呼吸器疾患、心血管系の障害、2 型糖尿病が頻繁に発生します。 次に製品中のマグネシウム含有量を見てみましょう。 欠乏症を避けるためには、どの食品にこの化学元素が豊富に含まれているかを知る必要があります。 また、これらの症状の多くは、逆の場合、つまり体内のマグネシウムの過剰や、カリウムやナトリウムなどの微量元素の欠乏によっても現れる可能性があることを考慮する必要があります。 したがって、自分の食事を注意深く見直し、問題の本質を理解することが重要であり、これは栄養士の助けを借りて行うのが最善です。

上で述べたように、この要素はクロロフィルの主成分です。 したがって、セロリ、ディル、パセリ、カリフラワー、白キャベツ、レタスなどの野菜に多く含まれていると推測できます。また、多くの穀物、特にそばやキビ、オートミールや大麦にも含まれています。 さらに、ナッツにはカシューナッツとカシューナッツという微量元素が豊富に含まれています。 ウォールナット、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、アーモンド。 また たくさんの問題の金属は豆やエンドウ豆などのマメ科植物に含まれています。

その多くは海藻などの藻類にも含まれています。 これらの製品を通常の量で摂取すれば、この記事で説明した金属が体に不足することはありません。 上記の食品を定期的に食べる機会がない場合は、この微量元素を含む栄養補助食品を購入するのが最善です。 ただし、これを行う前に必ず医師に相談する必要があります。

結論

マグネシウムは世界で最も重要な金属の 1 つです。 化学から航空、軍事に至るまで、数多くの産業で幅広く応用されています。 さらに、生物学的な観点からも非常に重要です。 それがなければ、植物も動物も存在できません。 このおかげで 化学元素、地球全体に生命を与えるプロセス、つまり光合成が実行されます。

この記事から、マグネシウムとは何かを学び、水中でのマグネシウムの燃焼という本当の化学的奇跡を見てみましょう。

17 世紀、イギリスのエプソムの町で、下剤効果のある苦い物質が鉱泉から分離されました。 この物質は硫酸マグネシウムの結晶水和物、つまりMgSO4・7H2Oであることが判明した。 その独特の味のため、薬剤師はこの化合物を「苦い塩」と名付けました。 1808年、イギリスの化学者ハンフリー・デイビーはマグネシアと水銀を使って第12元素のアマルガムを入手した。 11年後、フランスの化学者アントワーヌ・ビュシーは、マグネシウムと塩化カリウムを使用してマグネシウムを還元し、問題の物質を入手した。

マグネシウムは、地殻で最も一般的な元素の 1 つです。 ほとんどのマグネシウム化合物は以下に含まれています。 海水。 この元素は人間や動物の生活において重要な役割を果たしています。

金属としてのマグネシウムは純粋な形では使用されず、合金（例えばチタンとの合金）でのみ使用されます。 マグネシウムを使用すると、超軽量合金を作成できます。

マグネシウムの物性

これは、特徴的な金属光沢を持つ、明るい銀色をした軽くて延性のある金属です。

マグネシウムは空気により酸化され、表面にかなり強固なMgO皮膜が形成され、金属を腐食から守ります。

銀金属の融点は650℃、沸点は1091℃です。

マグネシウムの化学的性質

この金属は保護酸化膜で覆われています。 マグネシウムが破壊されると、空気中で急速に酸化してしまいます。 温度の影響下で、金属はハロゲンや多くの非金属と積極的に相互作用します。 マグネシウムは熱水と反応して水酸化マグネシウムを沈殿物として形成します。

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

専用のケミカルスプーンに入ったマグネシウム粉末をガスバーナーで点火し、水の中に落とすと、粉末はさらに激しく燃え始めます。

その様子は次のとおりです。

集中的に水素が放出されるため、水素も伴います。 この場合、酸化マグネシウムが形成され、次にその水酸化物が形成されます。

マグネシウムは以下のものに属します 活性金属、したがって酸と激しく反応します。 ただし、これはアルカリ金属カリウムの場合ほど激しくは起こりません。つまり、反応は発火せずに起こります。 しかし、特徴的なシューという音とともに、水素の泡が活発に放出されます。 水素の泡が金属を持ち上げますが、浮いたままにできるほど軽くはありません。

マグネシウムと塩酸の反応式:

Mg + 2HCl = MgCl₂ +H₂

600 °C を超える温度では、マグネシウムは空気中で発火し、ほぼ全スペクトルにわたって太陽と同様の非常に明るい光を放射します。

注意！ これらの実験を自分で繰り返そうとしないでください。

このようなまばゆい光は目を傷つける可能性があり、網膜に火傷を負ったり、最悪の場合は視力を失ったりすることがあります。 したがって、そのような経験は最も美しいものであるだけでなく、最も危険なものでもあります。 特別な保護用の暗眼鏡なしでこの実験を実行することはお勧めできません。 自宅で安全にできるマグネシウムの燃焼実験が見つかります。

この反応により、酸化マグネシウム (マグネシアとも呼ばれる) と窒化マグネシウムの白色粉末が生成されます。 燃焼方程式:

2Mg + O₂ = 2MgO;

3Mg + N₂ = Mg₃N₂。

マグネシウムは水中でも二酸化炭素雰囲気中でも燃え続けるため、このような火災を消すのは非常に困難です。 水で消火すると水素が放出され、発火するため、状況が悪化するだけです。

12 番目の要素は次とよく似ています。 アルカリ金属。 たとえば、窒素とも反応して窒化物を形成します。

3Mg +N₂ = Mg₃N₂。

また、リチウムと同様に、窒化マグネシウムは水で簡単に分解します。

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃。