Bicarbonat de magneziu: proprietăți fizice și chimice

Acidul carbonic, care este o soluție apoasă de dioxid de carbon, poate interacționa cu oxizi de bază și amfoterici, amoniac, cu alcalii. Ca urmare a reacției, se obțin săruri medii - carbonați și cu condiția ca acidul carbonat să fie luat în exces - bicarbonați. În articol vom fi familiarizați cu proprietățile fizice și chimice ale carbonatului de magneziu, precum și cu particularitățile distribuției sale în natură.

O reacție calitativă la ionul bicarbonat de hidrogen

Atât sărurile medii cât și acid, acid carbonic interacționează cu acizii. Ca urmare a reacției, se eliberează dioxid de carbon. Prezența sa poate fi detectată prin trecerea gazului colectat printr-o soluție de apă calcaroasă. Se observă obturarea datorită precipitării unui precipitat insolubil de carbonat de calciu. Reacția ilustrează modul în care bicarbonatul de magneziu care conține ionul HCO₃^-, reacționează.

Interacțiunea cu săruri și baze

Cum apar reacțiile de schimb între soluțiile a două săruri formate de diverși acizi în ceea ce privește rezistența, de exemplu, între clorura de bariu și sarea acidă a magneziului? Se întâmplă cu formarea unei sare insolubilă - carbonat de bariu. Astfel de procese se numesc reacții de schimb ionic. Se termină întotdeauna cu formarea de sedimente, gaze sau un mic produs de disociere - apă. Reacția hidroxidului alcalin al carbonatului de sodiu și magneziu conduce la formarea unei sare medie a carbonatului de magneziu și a apei. O caracteristică a descompunerii termice a carbonaților de amoniu este că, în plus față de apariția sărurilor acide, se eliberează gaz amoniacal. Sărurile de acid carbonat în încălzire puternică pot reacționa cu oxizi amfoterici, cum ar fi zinc sau oxid de aluminiu. Reacția continuă cu formarea de săruri - aluminați sau zincate de magneziu. Oxizii formați din elemente nemetalice sunt, de asemenea, capabili să reacționeze cu bicarbonatul de magneziu. În produsele de reacție se găsesc o nouă sare, dioxid de carbon și apă.

Mineralele bine cunoscute în crusta pământului - calcar, cretă, marmură, interacționează cu dioxidul de carbon dizolvat în apă pentru o lungă perioadă de timp. Ca rezultat, se formează săruri acide - carbonați de magneziu și de calciu. Atunci când condițiile de mediu se schimbă, de exemplu, atunci când crește temperatura, apar reacții inverse. Sarurile medii, cristalizând din apă cu o concentrație ridicată de bicarbonați, formează adesea gheață din carbonați - stalactiți, precum și ieșiri sub formă de turnuri - stalagmite în peșteri calcaroase.

Duritatea apei

Apa interacționează cu sărurile conținute în sol, de exemplu, cu bicarbonat de magneziu, a cărui formulă este Mg (HCO)₃)₂. Le dizolvă și devine rigidă. Cu cat sunt mai multe impuritati, cu atat mai rau in aceste produse de apa sunt fierte, gustul si valoarea lor nutritiva se deterioreaza brusc. Această apă nu este potrivită pentru spălarea părului și spălarea hainei. Mai ales periculos este apa dură pentru utilizarea în instalațiile de abur, deoarece în timpul fierberii bicarbonatul de calciu și magneziu dizolvat în acesta precipită. Formează un strat de scală, o căldură puțin conductivă. Acest lucru este plin de consecințe negative, cum ar fi supra-consumul de combustibil, precum și supraîncălzirea cazanelor, ceea ce duce la uzură și accidente.

Duritate de magneziu și calciu

Dacă este într-o soluție apoasă, împreună cu anionii HCO₃^- există ioni de calciu, apoi cauzează rigiditate de calciu, dacă cationii de magneziu sunt magneziu. Concentrația lor în apă se numește duritate totală. Cu fierbere prelungită, bicarbonatul este transformat în carbonați slab solubili, care precipită sub forma unui precipitat. În același timp, duritatea totală a apei este redusă de indicele carbonat sau de duritatea timpului. Cationii de calciu formează carbonați - sărurile medii și ionii de magneziu fac parte din hidroxidul de magneziu sau sarea de bază - hidroxidul de carbonat de magneziu. În special, rigiditatea ridicată este inerentă apei mărilor și oceanelor. De exemplu, în Marea Neagră, rigiditatea magneziului este de 53,5 meq / l, iar în Pacific - 108 meq / litru. Împreună cu calcar, magnezită, un mineral care conține carbonat și bicarbonat de sodiu și magneziu, se găsește adesea în scoarța pământului.

Modalități de înmuiere a apei

Înainte de utilizarea apei, a cărei duritate totală depășește 7 meq / l, trebuie să fie eliberată de excesul de săruri - să se înmoaie. De exemplu, poate adăuga hidroxid de calciu - var stins. Dacă simultan cu ea face sifon, atunci puteți scăpa de rigiditatea permanentă (non-carbonată). Tehnici aplicate și mai convenabile care nu necesită încălzire și contact cu o substanță agresivă - Ca (OH)₂. Acestea includ utilizarea schimbătorilor de cationi.

Principiul schimbului de cationi

Aluminosilicatele și rășinile schimbătoare de ioni sintetice sunt schimbătoare de cationi. Acestea conțin în compoziția lor ioni de sodiu mobili. Trecerea apei prin filtre cu un strat pe care purtătorul este un schimbător de cationi, particulele de sodiu se vor schimba în cationi de calciu și magneziu. Acestea din urmă sunt legate de anioni de cationi și sunt reținute ferm în el. Dacă concentrația de Ca²⁺ și Mg²⁺, atunci va fi greu. Pentru a restabili activitatea schimbătorului de ioni, substanțele sunt plasate într-o soluție de sare obișnuită, cu reacția inversă - ionii de sodiu înlocuiesc cationii de magneziu și de calciu adsorbiți pe schimbătorul de cationi. Schimbătorul de ioni recuperat este din nou pregătit pentru procesul de dedurizare a apei dure.

Disocierea electrolitică

Majoritatea sărurilor medii și acizi în soluții apoase sunt împărțite în ioni, fiind un conductor de tipul celui de-al doilea. Aceasta înseamnă că substanța este supusă unei disociere electrolitică, iar soluția sa este capabilă să conducă curent electric. Disocierea carbonatului de bicarbonat de magneziu conduce la faptul că cationii de magneziu și ionii complexi încărcați negativ ai acidului carbonic rămân în soluție. Mișcarea lor direcționată, spre deosebire de electrozii încărcați, cauzează și apariția unui curent electric.

hidroliză

Reacțiile de schimb între săruri și apă, care conduc la apariția unui electrolit slab, sunt hidroliza. Este de mare importanță nu numai în natură anorganică, ci este și baza proceselor de metabolizare a proteinelor, a carbohidraților și a grăsimilor în organismele vii. Hidrogenul carbonat de potasiu, magneziu, sodiu și alte metale active, format dintr-un acid carbonic slab și o bază tare, în soluția apoasă complet hidrolizată. Când se adaugă fenolftaleina incoloră, indicatorul se transformă într-o culoare purpurie. Aceasta indică natura alcalină a mediului, datorită acumulării unei concentrații excesive de ioni de hidroxid.

Luminozitatea liofilizată în soluția apoasă a sării acide a acidului carbonic devine albastră. Excesul de particule de hidroxil în această soluție poate fi detectat cu ajutorul unui alt indicator - portocaliu de metil, schimbând culoarea în galben.

Ciclul sărurilor acidului carbonic în natură

Capacitatea hidrocarburilor de a se dizolva în apă este baza mișcării lor constante în natură neînsuflețită și vie. Apele subterane, saturate cu dioxid de carbon, scurg prin straturile de sol, care includ magnezita si calcarul. Apa cu bicarbonat și magneziu intră în soluția de sol, apoi este transportată în râuri și mări. De acolo, sărurile acide intră în organismele animalelor și se duc la construirea lor (cochilie, chitină) sau schelet intern. În unele cazuri, sub influența temperaturii ridicate a gheizerului sau a izvoarelor de sare, hidrocarburile se descompun, eliberând dioxidul de carbon și transformându-se în depozite de minerale: cretă, calcar, marmură.

În articol am studiat proprietățile fizice și chimice ale carbonatului de magneziu și am descoperit modalitățile de formare a acestuia în natură.