новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
тендеры / аналитика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы

расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты / книги
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас

реклама на сайте
контакты
Магазин химических реактивов
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Магний


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Магний (Magnesium) Mg, хим. элемент II гр. периодич. системы, ат. н. 12, ат. Масса 24,305; относится к щелочноземельным элементам Прир. магний состоит из трех стабильных изотопов 24Mg (78,60%), 25Mg (10,11%) и 26Mg (11,29%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 5,9.10-20 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s2; степень окисления +2, очень редко +1; энергии ионизации Mg0 : Mg+ : Mg2+ равны соотв. 7,64607 и 15,0353 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,2; сродство к электрону -0,22 эВ; атомный радиус 0,160 нм, ионные радиусы для Mg2+ (в скобках указаны координац. числа) 0,071 нм (4), 0,08 нм (5), 0,086 нм (6), 0,103 нм (8).

Содержание магниz в земной коре 2,35% по массе. Встречается в природе только в виде соединений. Известно более 100 минералов, содержащих магний; большинство из них - силикаты и алюмосиликаты. например оливин (Mg,Fe)2[SiO4], серпентин Mg6(OH)8[Si4O10] и др. Образуют залежи промышленного значения главным образом магнезит MgCO3, доломит MgCO3.СаСО3, асбест, бишофит MgCl2.6H2O, карналлит KCl.MgCl2.6H2O, кизерит MgSO4.H2O, эпсомит MgSO4.7H2O, каинит KCl.MgSO4.3H2O, астраханит Na2SO4.MgSO4.4H2O. Запасы хлоридных калийно-магниевых солей сосредоточены в СССР, ГДР, ФРГ, Испании, США, карбонатных минералов - в ЧССР, СФРЮ, КНР, Австрии, Греции и др. Много магния содержится в воде морей и океанов и в прир. рассолах. магний всегда содержится в растениях, т.к. входит в состав молекулы хлорофилла.

Свойства. магний - серебристо-белый металл; кристаллич. решетка гексагональная, а = 0,3210 нм, с = 0,5200 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс. Т. пл. 650 °С, т. кип. 1105°С; плотн. 1,74 г/см3 (20 °С), 1,54 г/см3 (7,00 °С); С0p 24,90 Дж/(моль.К); DH0пл 8,5 кДж/моль (923 К); S0298 32,68 Дж/(моль.К); ур-ния температурной зависимости: давления пара над твердым и жидким магний соотв. lgp(мм рт. ст.) = 9,7124 - 7753,5/T - 2,453.10-4T - 0,2293 lgT (298-1390 К), lgр(мм рт. ст.) = 16,7974 - 7844,2/T + 2,548.10-4T - 2,7280 lgT (407-1390 К); коэф. линейного расширения a = 25,0.10-6 + 0,0188 t °С-1 (0 - 550 °С); теплопроводность 155 Вт/(м.К); r 4,49.10-8 Ом.м; парамагнетик. магн. восприимчивость +0,5.10-6. магний - сравнительно мягкий, пластичный и ковкий металл. Его прочность и твердость минимальна для литых образцов и выше для прессованных и кованых; предел текучести 25-90 МПа; sраст 120-200 МПа; твердость по Бринеллю 300-350 МПа; относит. удлинение 8,0-11,5%.

При обычных условиях поверхность магния защищена прочной пленкой магния оксида MgO, только при нагр. на воздухе до ~ 600 °С происходит разрушение этой пленки и металл сгорает ослепительно белым пламенем с образованием MgO и нитрида Mg3N2. С холодной водой магний не реагирует, из кипящей воды вытесняет Н2 и образует магния гидроксид Mg(OH)2. Аналогично реагирует с растворами солей аммония. С разб. кислотами магний интенсивно взаимод. при комнатной температуре, с конц. H2SO4 и HNO3 на холоду не реагирует. Он также устойчив к действию HF и фтористоводородной кислоты в результате образования защитной пленки MgF2.

При взаимод. с галогенами магний дает магния галогениды MgX2. С водородом при 570°С и давлении ~20 МПа в присутствии MgI2 образует гидрид MgH2 - серые кристаллы с решеткой типа рутила. плотн. 1,45 г/см3; устойчив на воздухе; медленно реагирует с водой, давая Mg(OH)2 и Н2; разлагается на элементы выше 280 °С. Гидрид магния, полученный взаимод. LiH с магнийалкилами, - бесцв. твердое вещество, воспламеняется на воздухе, бурно реагирует с водой. С N2 при 780-800°С магний образует нитрид Mg3N2 - желтоватые кристаллы с кубич. решеткой типа Mn2О3 (a-форма); плотн. 2,71 г/см3; DH0обр -461,3 кДж/моль; S0298 85 Дж/(моль.К); при 550 °С переходит в β-форму, которая при 778 °С превращ. в g-модификацию; реагирует с водой с образованием Mg(OH)2 и NH3. Нитрид магния получают также при пропускании сухого NH3 над магний при 600°С.

При нагр. магния с S, Se или Те образуются халькогениды MgS, MgSe, MgTe - бесцв. кристаллы; гидролизуются водой. Сульфид MgS - кристаллы с кубич. решеткой; т. пл. ~2200°С; плотн. 2,86 г/см3; С°р 45,6 Дж/(моль.К); DH0обр -348 кДж/моль; S0298 50,3 Дж/(моль.К); м. б. также получен при нагр. магния с H2S. При нагр. магния с В образуются бориды MgB2, MgB4, MgB6, MgB12 - темно-коричневые твердые вещества; MgB2 медленно реагирует с водой и бурно с разб. кислотами, давая бороводороды. более богатые бором бориды не взаимод. с разб. кислотами при комнатной температуре. С углеродом магний образует карбиды MgC2 и MgC3, которые реагируют с водой, давая С2Н2 и смеси углеводородов. в которых преобладает аллен С,Н4. С кремнием образует силицид Mg2Si (т. пл. 1102°С), разлагающийся водой с выделением SiH4 и др. силанов. С мн. металлами магний дает интерметаллиды. магний восстанавливает СО2, В2О3, SiO2, галогениды металлов до соответствующего элемента.

Соли магния (см., например, Магния карбонат. Магния перхлорат. Магния сульфат) получают взаимод. кислот или соответствующих им оксидов с MgO, действием разб. кислот на металлич. магний, обменными реакциями и др. Мн. соли хорошо раств. в воде с незначит. гидролизом. образуют кристаллогидраты. В водных растворах ион Mg2+ существует в виде аквакомплекса [Mg(H2O)6]2+ . В неводных растворителях (жидкий NH3 и др.) ион Mg2+ образует комплекс с молекулами растворителя; из таких растворов обычно кристаллизуются сольваты солей магний В водной среде кристаллосольваты разрушаются с образованием аквакомплексов. При взаимод. щелочей с водными растворами солей магний осаждается Mg(OH)2.

Получение. Преобладающий промышленный способ получения магния - электролиз расплава смеси безводных MgCl2, KCl и NaCl. Для получения расплава используют обезвоженный карналлит или бишофит, а также MgCl2, полученный хлорированием MgO или как отход при производстве Ti. Т-ра электролиза 700-720 °С, аноды графитовые, катоды стальные. Содержание MgCl2 в расплаве 5-8%, при снижении концентрации до 4% уменьшается выход магний по току, при повышении концентрации MgCl2 выше 8% увеличивается расход электроэнергии. Для обеспечения оптимального содержания MgCl2 периодически отбирают часть отработанного электролита и добавляют свежий карналлит или MgCl2. Жидкий магний всплывает на пов-сть электролита, откуда его отбирают вакуумным ковшом. Извлекаемый магниевый сырец содержит 0,1% примесей. Для очистки от неметаллич. примесей магний переплавляют с флюсами - хлоридами или фторидами К, Ва, Na, Mg. Глубокую очистку осуществляют перегонкой в вакууме, зонной плавкой, электролитич. Рафинированием. В результате получают магний чистотой 99,999%. Кроме магния при электролизе получают также Сl2.

В термич. способах получения магния сырьем служит магнезит или доломит, из которых прокаливанием получают MgO. В ретортных или вращающихся печах с графитовыми или угольными нагревателями оксид восстанавливают до металла кремнием (силикотермич. способ) или СаС2 (карбидотермич. способ) при 1280-1300 °С либо углеродом (карботермич. способ) при температуре выше 2100°С. В карботермич. способе (MgO + С → Mg + CO) образующуюся смесь СО и паров магний быстро охлаждают при выходе из печи инертным газом для предотвращения обратной реакции СО с магнием

Определение. Качественно магний обнаруживают по осаждению двойной соли MgNH4PO4.6H2O либо гидроксихинолината Mg(C9H6NO)2.2H2O, по образованию окрашенных соед. Mg2+, например с титановым желтым, магнезоном I и II, хинализарином или дифенилкарбазидом, а также эмиссионным спектральным методомагний Количественно магний определяют обычно комплексонометрически - титрованием раствором натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты с использованием индикаторов (эриохрома черного Т или др.), а также титрованием избытка кислоты, пошедшей на растворение MgO, или щелочи, использованной для осаждения Mg(OH)2. Его определяют также гравиметрически в виде Mg2P2O7, образующегося при прокаливании MgNH4PO4.6H2O, и в виде гидроксихинолината. Определяют также магний спектрофотометрически с использованием магнезонов. Для определения очень малых кол-в магний используют методы химико-спектрального анализа, чувствительность которых достигает 1.10-4% магния Применяют также методы атомно-абсорбц. анализа и фотометрии пламени.

Применение. Осн. область использования магний - производство магния сплавов. магний применяют также для легирования сплавов на основе Аl и некоторых др., для металлотермич. получения металлов (Ti, U, Zr, V и др.), для раскисления и десульфурации ряда металлов и сплавов, в синтезе магнийорганических соединений (напр., реактива Гриньяра). Смеси порошка магний с окислителями используют для приготовления осветит. и зажигат. составов.

Мировое производство магний 200 тыс. т/год (1980).

Магний открыл в 1808 Г. Дэви.

Лит.: Эйдeнзон М. А., Магний, М:, 1969; Тихонов В. Н., Аналитическая химия магния, М:, 1973; Иванов А. И., Ляндрес М.Б., Прокофьев О. В., Производство магния, М:, 1979. © С. И. Дракин. П. М. Чукуров.

Дополнительная информация: "Магний: химические и физические свойства".


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVI
Контактная информация