Каква е формулата на ванадиева 3-валентна киселина. Ванадий. свойства на ванадий. Използването на ванадий Използването на ванадий - от ярки цветове до барут

История на магнезия

Магнезият под формата на метал е получен за първи път от Хъмфри Дейви през 1808 г. Английски химик провежда процес на електролиза между мокра смес от бял магнезий и живачен оксид, в резултат на което се получава сплав от живак с неизвестен метал (амалгама). След дестилацията на живак Дейви получи ново вещество - метален прах, който беше кръстен магнезий(калоризатор) . Две десетилетия по-късно, през 1828 г., французинът А. Бюси получава чист метален магнезий.

Магнезият е елемент от главната подгрупа II на група III от периода на периодичната система на химичните елементи D.I. Менделеев, има атомен номер 12 и атомна маса 24,305. Приетото наименование е мг(от латински Магнезий).

Да бъдеш сред природата

По количество съдържание в земната кора магнезият заема 8-мо място сред минералите, той е много разпространен. Естествените източници на магнезий са морска вода, находища на изкопаеми минерали и саламура.

Магнезият е лек и ковък метал, цветът му е сребристо бял с ясно изразен метален блясък. В нормално състояние той е покрит с филм от магнезиев оксид, който може да бъде унищожен чрез нагряване на метала до 600-650 ° C. Магнезият гори с ослепително бял пламък и образува магнезиев оксид и нитрид.

дневна нужда от магнезий

Дневната нужда от магнезий зависи от възрастта, пола и физическото състояние на човека. За здрав възрастен е 400 до 500 mg.

Хранителните продукти съдържат различни количества магнезий, ще ги подредим в низходящ ред на съдържанието на полезния микроелемент:

• зърнени храни ( и )
• млечни продукти, риба,

Усвояване на магнезий

Абсорбцията на органични магнезиеви съединения се извършва главно в дванадесетопръстника и дебелото черво, при прекомерна употреба на кофеин, алкохол и тялото губи значителна част от магнезий в урината.

Взаимодействие с другите

Балансът между и магнезий е важен за организма, тъй като именно тези минерали са отговорни за нормалното състояние на костната тъкан и зъбите. В аптечните витаминно-минерални комплекси количеството калций и магнезий се съдържа в оптимални количества.

Липсата на магнезий в организма може да причини бъбречно заболяване, лошо храносмилане, прием на диуретици и някои контрацептиви, прекомерна зависимост към алкохол и кофеин. Безсъние, раздразнителност, замаяност, сърцебиене и скокове на кръвното налягане, чести главоболия, умора, мигащи точки пред очите, конвулсии, мускулни спазми, загуба на коса се считат за признаци на магнезиев дефицит.

Признаци на излишък на магнезий

Признаците за излишък на магнезий са:

• диария, гадене, повръщане
• сънливост, бавен сърдечен ритъм
• нарушения на координацията, речта
• изсушаване на лигавиците (в устата и носа).

Магнезият е важен за ефективното функциониране на нервите и мускулите и е от съществено значение за превръщането на кръвната захар в енергия. Магнезият поддържа здрави зъби, помага за предотвратяване на отлагания, камъни в бъбреците и жлъчката и осигурява облекчение при лошо храносмилане. Човешкото тяло съдържа приблизително 21 g магнезий.

Магнезият нормализира дейността на сърдечно-съдовата и ендокринната системи на организма, мозъчната функция, подпомага елиминирането на токсини и тежки метали.

Използването на магнезий в живота

Магнезиевите съединения (сплави) се използват в самолетостроенето и автомобилостроенето поради здравината и лекотата на магнезиевите сплави. Магнезият се използва като химически източник на ток, в медицината, военното дело и във фотографията.

Науката, която изучава тези елементи, е химията. Периодичната таблица, въз основа на която може да се изучава тази наука, ни показва, че има дванадесет протона и неутрона, съдържащи се в магнезиев атом. Това може да се определи по серийния номер (той е равен на броя на протоните и ще има същия брой електрони, ако е неутрален атом, а не йон).

Химическите свойства на магнезия също се изучават от химията. Периодичната таблица също е необходима за тяхното разглеждане, тъй като ни показва валентността на елемента (в този случай тя е равна на две). Зависи от групата, към която принадлежи атомът. Освен това с негова помощ можете да разберете, че моларната маса на магнезия е двадесет и четири. Тоест, един мол от този метал тежи двадесет и четири грама. Формулата на магнезия е много проста – той не се състои от молекули, а от атоми, обединени от кристална решетка.

Характеристики на магнезия от гледна точка на физиката

Като всички метали с изключение на живака, това съединение има твърдо агрегатно състояние при нормални условия. Има светлосив цвят с особен блясък. Този метал има доста висока якост. Физическите характеристики на магнезия не свършват дотук.

Помислете за точките на топене и кипене. Първото е равно на шестстотин и петдесет градуса по Целзий, второто е хиляда и деветдесет градуса по Целзий. Може да се заключи, че това е доста нискотопим метал. Освен това е много лек: плътността му е 1,7 g/cm3.

Магнезий. Химия

Познавайки физическите характеристики на това вещество, можем да преминем към втората част от неговите характеристики. Този метал има средно ниво на активност. Това се вижда от електрохимичния ред на металите - колкото е по-пасивен, толкова е по-вдясно. Магнезият е един от първите вляво. Помислете по ред с кои вещества реагира и как се случва това.

С прости

Те включват тези, чиито молекули се състоят само от един химичен елемент. Това е кислород, и фисфор, и сяра, и много други. Нека първо разгледаме взаимодействието с кислорода. Нарича се изгаряне. В този случай се образува оксид на този метал. Ако изгорите два мола магнезий, докато изразходвате един мол кислород, получаваме два мола оксид. Уравнението за тази реакция е написано, както следва: 2Mg + O 2 = 2MgO. Освен това, когато магнезият се изгаря на открито, се образува и неговият нитрид, тъй като този метал реагира успоредно с азота, съдържащ се в атмосферата.

При изгаряне на три мола магнезий се изразходва един мол азот и в резултат на това получаваме един мол нитрид на въпросния метал. Уравнението на този вид химично взаимодействие може да бъде написано, както следва: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Освен това магнезият може да реагира с други прости вещества като халогени. Взаимодействието с тях става само когато компонентите се нагреят до много високи температури. В този случай възниква реакция на добавяне. Халогените включват такива прости вещества: хлор, йод, бром, флуор. И реакциите са именувани съответно: хлориране, йодиране, бромиране, флуориране. Както може би се досещате, в резултат на такива взаимодействия можете да получите хлорид, йодид, бромид, магнезиев флуорид. Например, ако вземем един мол магнезий и същото количество йод, получаваме един мол йодид от този метал. Тази химическа реакция може да се изрази с помощта на следното уравнение: Mg + I 2 = MgI 2. Същият принцип важи и за хлорирането. Ето уравнението на реакцията: Mg + Cl 2 = MgCl 2.

Освен това металите, включително магнезият, реагират с фосфор и сяра. В първия случай можете да получите фосфид, във втория - сулфид (да не се бърка с фосфати и сулфати!). Ако вземете три мола магнезий, добавите към него два мола фосфор и го загреете до желаната температура, се образува един мол фосфид на въпросния метал. Уравнението за тази химична реакция е следното: 3Mg + 2P = Mg 3 P 2. По същия начин, ако смесим магнезий и сяра в същите моларни пропорции и създадем необходимите условия под формата на висока температура, получаваме сулфида на този метал. Уравнението за такова химично взаимодействие може да бъде написано по следния начин: Mg + S = MgS. Така че ние изследвахме реакциите на този метал с други прости вещества. Но химическата характеристика на магнезия не свършва дотук.

Реакции с комплексни съединения

Тези вещества включват вода, соли, киселини. Металите реагират различно с различните групи. Нека разгледаме всичко в ред.

Магнезий и вода

Когато този метал взаимодейства с най-разпространеното химично съединение на Земята, се образуват оксид и водород под формата на газ с остра неприятна миризма. За да се извърши този вид реакция, компонентите също трябва да се нагреят. Ако смесите един мол магнезий и вода, ще получите същото количество оксид и водород. Уравнението на реакцията е написано, както следва: Mg + H 2 O \u003d MgO + H 2.

Взаимодействие с киселини

Подобно на други реактивни метали, магнезият е способен да измества водородните атоми от техните съединения. Такива процеси се наричат ​​В такива случаи металните атоми заместват водородните атоми и образуват сол, състояща се от магнезий (или друг елемент) и киселинна утайка. Например, ако вземете един мол магнезий и го добавите в количество от два мола, се образува един мол от хлорида на въпросния метал и същото количество водород. Уравнението на реакцията ще изглежда така: Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2.

Взаимодействие на солта

Вече описахме как се образуват соли от киселини, но характеризирането на магнезия от гледна точка на химията също предполага разглеждане на неговите реакции със соли. В този случай взаимодействието може да се случи само ако металът, който е част от солта, е по-малко активен от магнезия. Например, ако вземем по един мол магнезий и меден сулфат, получаваме сулфата на въпросния метал и чистата мед в еднакво моларно съотношение. Уравнението за този вид реакция може да бъде написано, както следва: Mg + CuSO 4 = MgSO 4 + Cu. Тук се проявяват редуциращите свойства на магнезия.

Приложение на този метал

Поради факта, че превъзхожда алуминия в много отношения - той е приблизително три пъти по-лек, но в същото време два пъти по-здрав, той е широко разпространен в различни индустрии. На първо място, това е самолетостроенето. Тук сплавите на основата на магнезий заемат първо място по популярност сред всички използвани материали. Освен това се използва в химическата промишленост като редуциращ агент за извличане на някои метали от техните съединения. Поради факта, че магнезият образува много мощна светкавица при изгаряне, той се използва във военната индустрия за производство на сигнални ракети, светкавични боеприпаси и др.

Получаване на магнезий

Основната суровина за това е хлоридът на въпросния метал. Това става чрез електролиза.

Качествена реакция към катиони на даден метал

Това е специална процедура, предназначена да определи наличието на йони на дадено вещество. За да се тества разтвора за наличие на магнезиеви съединения, към него може да се добави калиев или натриев карбонат. В резултат на това се образува бяла утайка, която е лесно разтворима в киселини.

Къде може да се намери този метал в природата?

Този химичен елемент е доста често срещан в природата. Земната кора е почти два процента съставена от този метал. Среща се в състава на много минерали, като карналит, магнезит, доломит, талк, азбест. Формулата на първия минерал изглежда така: KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Прилича на синкави, бледорозови, избледнели червени, светложълти или прозрачни кристали.

Магнезитът е неговата химична формула - MgCO 3 . Има бял цвят, но в зависимост от примесите може да има сив, кафяв или жълт оттенък. Доломитът има следната химична формула: MgCO 3 .CaCO 3 . Това е жълтеникаво-сив или стъкловиден минерал.

Талкът и азбестът имат по-сложни формули: съответно 3MgO.4SiO 2 .H 2 O и 3MgO.2SiO 2 .2H 2 O. Поради високата си топлоустойчивост те намират широко приложение в индустрията. Освен това магнезият е включен в химичния състав на клетката и структурата на много органични вещества. Ще разгледаме това по-подробно.

Ролята на магнезия в организма

Този химичен елемент е важен както за растенията, така и за животните. Магнезият е жизненоважен за растителния организъм. Както желязото е в основата на хемоглобина, необходим за живота на животните, така и магнезият е основният компонент на хлорофила, без който растението не може да съществува. Този пигмент участва в процеса на фотосинтеза, при който хранителните вещества се синтезират от неорганични съединения в листата.

Магнезият също е много необходим за организма на животните. Масовата част на този микроелемент в клетката е 0,02-0,03%. Въпреки факта, че е толкова малък, той изпълнява много важни функции. Благодарение на него се поддържа структурата на такива органели като митохондриите, които са отговорни за клетъчното дишане и синтеза на енергия, както и рибозомите, в които се образуват необходимите за живота протеини. В допълнение, той е включен в химичния състав на много ензими, които са необходими за вътреклетъчния метаболизъм и синтеза на ДНК.

За организма като цяло магнезият е необходим за участие в метаболизма на глюкозата, мазнините и някои аминокиселини. Също така с помощта на този микроелемент може да се предава нервен сигнал. Освен всичко изброено, достатъчното количество магнезий в организма намалява риска от инфаркти, инфаркти и инсулти.

Симптоми за високи и ниски нива в човешкото тяло

Липсата на магнезий в организма се проявява с такива основни симптоми като високо кръвно налягане, умора и ниска работоспособност, раздразнителност и лош сън, нарушение на паметта и често замайване. Може да се наблюдават и гадене, конвулсии, треперене на пръстите, объркване на съзнанието - това са признаци на много ниско ниво на прием на този микроелемент с храната.

Липсата на магнезий в организма води до чести респираторни заболявания, нарушения в сърдечно-съдовата система, както и диабет тип 2. След това помислете за съдържанието на магнезий в храните. За да избегнете недостига му, трябва да знаете коя храна е богата на този химичен елемент. Трябва също така да се има предвид, че много от тези симптоми могат да се проявят и в обратния случай - излишък на магнезий в организма, както и липса на микроелементи като калий и натрий. Ето защо е важно внимателно да прегледате диетата си и да разберете същността на проблема, най-добре е да направите това с помощта на диетолог.

Както бе споменато по-горе, този елемент е основният компонент на хлорофила. Следователно можете да предположите, че голямо количество от него се намира в зелените: това са целина, копър, магданоз, карфиол и бяло зеле, маруля и др. Също така това са много зърнени храни, особено елда и просо, а също и овесена каша и ечемик . В допълнение, ядките са богати на този микроелемент: това са кашу, орехи, фъстъци, лешници и бадеми. Също така, голямо количество от въпросния метал се съдържа в бобовите растения като боб и грах.

Голяма част от него се съдържа и в състава на водораслите, например в морските водорасли. Ако употребата на тези продукти се извършва в нормални количества, тогава на тялото ви няма да липсва металът, обсъден в тази статия. Ако нямате възможност редовно да ядете изброените по-горе храни, тогава е най-добре да закупите хранителни добавки, които включват този микроелемент. Въпреки това, преди да направите това, винаги трябва да се консултирате с Вашия лекар.

Заключение

Магнезият е един от най-важните метали в света. Намерил е широко приложение в множество индустрии – от химическата до авиационната и военната. Освен това е много важно от биологична гледна точка. Без него е невъзможно съществуването нито на растителни, нито на животински организми. Благодарение на този химичен елемент се осъществява процесът, който дава живот на цялата планета, фотосинтезата.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Магнезий- дванадесетият елемент от периодичната таблица. Обозначение - Mg от латинското "магнезий". Намира се в трети период, група IIA. Отнася се за метали. Ядреният заряд е 12.

Магнезият е много разпространен в природата. Среща се в големи количества като магнезиев карбонат, образувайки минералите магнезит MgCO 3 и доломит MgCO 3 × CaCO 3 . Сулфатът и магнезиевият хлорид са част от минералите каинит KCl × MgSO 4 × 3H 2 O и карналит KCl × MgCl 2 × 6H 2 O. Йонът Mg 2+ се намира в морската вода, придавайки й горчив вкус. Общото количество магнезий в земната кора е около 2% (тегл.).

Под формата на просто вещество магнезият е сребристо бял (фиг. 1), много лек метал. Във въздуха се променя малко, тъй като бързо се покрива с тънък слой оксид, който го предпазва от по-нататъшно окисляване.

Ориз. 1. Магнезий. Външен вид.

Атомно и молекулно тегло на магнезия

Относителното молекулно тегло на дадено вещество (M r) е число, показващо колко пъти масата на дадена молекула е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом, а относителната атомна маса на елемент (Ar r) е колко пъти средната маса на атомите на даден химичен елемент е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом.

Тъй като в свободно състояние магнезият съществува под формата на моноатомни Mg молекули, стойностите на неговите атомни и молекулни маси са еднакви. Те са равни на 24,304.

Изотопи на магнезий

Известно е, че магнезият се среща в природата под формата на три стабилни изотопа 24 Mg (23,99%), 25 Mg (24,99%) и 26 Mg (25,98%). Техните масови числа са съответно 24, 25 и 26. Ядрото на атома на магнезиевия изотоп 24 Mg съдържа дванадесет протона и дванадесет неутрона, а изотопите 25 Mg и 26 Mg съдържат същия брой протони, съответно тринадесет и четиринадесет неутрона.

Има изкуствени изотопи на магнезия с масови числа от 5 до 23 и от 27 до 40.

Магнезиеви йони

На външното енергийно ниво на магнезиевия атом има два електрона, които са валентни:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 .

В резултат на химичното взаимодействие маният отдава своите валентни електрони, т.е. е техен донор и се превръща в положително зареден йон:

Mg 0 -2e → Mg 2+.

Молекула и атом на магнезия

В свободно състояние магнезият съществува под формата на едноатомни Mg молекули. Ето някои свойства, които характеризират магнезиевия атом и молекула:

магнезиеви сплави

Основната област на приложение на металния магнезий е производството на различни леки сплави на негова основа. Добавянето на малки количества други метали към магнезия драматично променя неговите механични свойства, придавайки на сплавта значителна твърдост, здравина и устойчивост на корозия.

Сплавите, наречени електрони, имат особено ценни свойства. Те принадлежат към три системи: Mg-Al-Zn, Mg-Mn и Mg-Zn-Zr. Най-широко използвани са сплавите от системата Mg-Al-Zn, съдържащи от 3 до 10% алуминий и от 0,2 до 3% цинк. Предимството на магнезиевите сплави е тяхната ниска плътност (около 1,8 g/cm3).

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Магнезият и неговите съединения отдавна са познати на хората. Магнезиевите соли са получени за първи път през 1695 г. от английски лекар. Лекарят анализира водата от най-близкия източник. При изпаряване на течността се получава сол с горчив вкус. Фармацевтите и лекарите вярвали, че солта, получена в резултат на реакцията, може да се използва за медицински цели. Солта стана известна като бяла магнезия.

Въпреки това относително чист магнезий е получен много по-късно. Химикът Дейви получава метала (както и други активни метали) в резултат на процеса на електролиза. Въпреки това магнезият, получен от Г. Дейви в резултат на реакцията, все още не може да се нарече чист. Чистият магнезий е получен от Буси малко по-късно - през 1828 г.

Характеристики на магнезия

Физични свойства

Магнезият е бял на цвят и има характерен блясък. Магнезият е доста мек, има добра пластичност и ковкост. Елементът има сравнително ниска точка на топене - около 650 ° C. Магнезият потъмнява на открито. Това е така, защото върху повърхността на металното парче се образува оксиден филм. Магнезият гори добре с ярък бял пламък.

Химични свойства

Магнезият е активен елемент. По правило това обяснява химичните свойства на елемента.

• Магнезият гори страхотно. В нормални ситуации обаче металът е защитен от специален оксиден филм, който не позволява на магнезия да реагира с кислорода. При нагряване оксидният филм изчезва и магнезият реагира с кислорода. В резултат на изгаряне в кислород се образува магнезиев оксид. Интересен факт е, че светлината, излъчвана от елемента по време на горене, е много подобна на слънчевата светлина. Тази особеност е забелязана още от първите фотографи. Ето защо като светкавица за осветяване на снимания обект е използван магнезиев прах с някои примеси.
• Освен това при нагряване магнезият реагира с водород, както и със сяра.
• Магнезият реагира с халогени при стайна температура.
• Магнезият не реагира с алкали.

Магнезият е доста често срещан елемент на Земята. Може да се намери доста често.

• Първо, магнезият е част от земната кора. Концентрацията на магнезий в земната кора е на ниво от 1,9%.
• Второ, голям брой магнезиеви производни са част от кристалните скали. По правило магнезият се среща тук под формата на карбонати, сулфати и силикати.
• Също така, доста голямо количество магнезий се намира в морските и океанските води. Един кубичен метър солена океанска вода съдържа приблизително 4 кг магнезий. По съдържание в морската вода магнезият е на второ място след натрия. Струва си да се каже, че магнезият е не само в солена морска вода, но и в прясна вода.
• Магнезият винаги е включен в състава на растенията.

Приложения на магнезий

Магнезият и неговите съединения се използват широко в промишлеността.

• Най-често магнезият и неговите сплави се използват като лек конструктивен метал. Факт е, че сплавите на този метал тежат малко (масата на магнезиевите сплави е около четири пъти по-малка от масата на стоманата), докато те са доста здрави и издръжливи. Такива сплави могат да се използват за автомобилни части, колесници на самолети, стълби, товарни платформи и други конструкции.
• Магнезият се използва и в металургията. Малко количество магнезий се добавя например към алуминия. Това подобрява корозионната устойчивост на сплавта.
• Смес от магнезий с различни окислители се използва широко в пиротехниката, за приготвяне на различни запалителни и осветителни състави.