Магний

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Реферат
    Тема: Магний

    МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА

    БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

    Магний

    `A^a`o^id:

    ~n`o\'o\"aa\'i`o ~ad\'o\"i\"i^u 104 ~Aa^id~a`e\'e `A\"ea^e~n`a\'i\"ad^i^a`e: \'A`ac^u^e`e\'i

    Москва, 1

    декабря 1996 г.

    Магний – один из самых распространенных в земной коре элементов, он занимает

    место после кислорода, кремния, алюминия, железа и кальция. В литосфере (по А.П.Виноградову) содержание магния составляет 2,1%. В природе магний встречается только в виде

    соединений. Он входит в состав многих минералов: карбонатов, силикатов и др. К числу важнейших из таких минералов относятся, в частности, углекислые карбонатные породы, образующие

    огромные массивы на суше и даже целые горные хребты – магнезит

    MgCO

    и доломит

    MgCO

    CaCO

    Под слоями различных наносных пород совместно с залежами каменной соли известны колоссальные залежи и другого легкорастворимого магнийсодержащего минерала – карналлита

    MgCl

    (в Соликамске, например, пласты карналлита достигают мощности до 100 м). Кроме того, во многих минералах магний тесно связан с кремнеземом, образуя, например, оливин

    [(Mg, Fe)

    2SiO

    и реже встречающийся форстерит (

    2SiO

    ). Другие магнийсодержащие минералы – это бруцит

    Mg(OH)

    , кизерит

    MgSO

    , эпсонит

    MgSO

    , каинит

    MgSO

    На поверхности Земли магний легко образует водные силикаты (тальк, асбест и др.), примером которых может служить серпентин

    3MgO

    2SiO

    Из известных науке

    1500

    минералов около 200 (более 13%) содержат магний. Однако природные соединения магния широко встречаются и в растворенном виде. Кроме различных минералов и горных пород, 0,13%

    магния в виде

    MgCl

    постоянно содержатся в водах океана (его запасы здесь неисчерпаемы – около 6

    16 т) и в соленых озерах и источниках. В растительных и животных организмах магний содержится в количествах порядка сотых долей процента, а в состав хлорофилла входит до

    . Общее содержание этого элемента в живом веществе Земли оценивается величиной порядка 10

    11 тонн. При недостатке магния приостанавливается рост и развитие растений. Накапливается он преимущественно в семенах. Введение магниевых соединений в почву заметно повышает

    урожайность некоторых культурных растений (например, свеклы).

    Металлический магний был впервые получен в 1828 г. А. Бюсси. Основной способ получения магния – электролиз расплавленного карналлита или

    MgCl

    Металлический магний имеет важное значение для народного хозяйства. Он используется при изготовлении сверхлегких сплавов для авиационной и ракетной техники, как легирующий

    компонент в алюминиевых сплавах, как восстановитель при магниетермическом получении металлов (титана, циркония и т.п.), в производстве высокопрочного “магниевого” чугуна со включенным

    графитом. Другие соединения магния – окись, карбонат, сульфат и т.п. – совершенно необходимы при изготовлении огнеупорных материалов, цементов и прочих строительных

    материалов.

    Магний кристаллизуется в гексагональную плотноупакованную решетку, на каждой ячейке которой – по 6 атомов, из них 3 – в вершинах и в центре базисных граней, а 3 – в центрах трех

    тригональных призм. Занятые и свободные призмы чередуются.

    Физические и химические свойства

    Магний – серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий и пластичный, хороший проводник тепла и электричества. На воздухе он покрывается тонкой оксидной пленкой,

    придающей ему матовый цвет. Кристаллическая решетка магния относится к гексагональной системе.

    Атомный радиус,

    Радиус иона

    0,74

    Энергия ионизации, эв, для

    7,64

    для

    15,03

    Плотность

    oC),

    г/см

    1,739

    Температура плавления

    Температура кипения,

    1107

    Теплота плавления, кал/г-атом

    2100

    Теплота испарения, кал/г-атом

    31000

    Теплота возгонки (при

    ), кал/г-атом

    35000

    Удельная теплоемкость (

    , кал/г-град

    0,248

    Теплопроводность (

    , кал/см

    сек. град

    0,37

    Удельное электрическое сопротивление, Ом

    см

    Поперечное сечение захвата тепловых электронов, барн

    0,059

    Электропроводность (

    Hg=1)

    В природе магний встречается в виде трех стабильных изотопов:

    Mg (78,6

    25Mg (10,1

    Искусственно были получены изотопы с массами 23, 27 и 28.

    В периодической системе элементов магний располагается в главной подгруппе

    группы; его порядковый номер – 12, атомный вес 24,312. Электронная конфигурация невозбужденного атома –

    валентные электроны наружного слоя определяют валентность

    +2 и объясняет типичный характер восстановительных реакций, в которые вступает магний. Строение внешних электронных оболочек атома

    Mg (3s

    соответствует его нульвалентному состоянию. Возбуждение до обычного двухвалентного (3s3p) требует затраты 62 ккал/г-атом

    На внешнем электронном уровне атома содержатся только 2 электрона, которые легко отдаются для образования стабильной 8-электронной конфигурации, в результате чего образуются

    двухвалентные положительно заряженные ионы магния. Поэтому химически магний очень активен, на воздухе окисляется, но образующаяся при этом на поверхности окисная пленка отчасти

    препятствует дальнейшему окислению.

    Магний наряду с бериллием,

    кальцием, стронцием, барием и радием относится к группе щелочноземельных металлов. Все они имеют бело-серебристый цвет (исключение составляет барий – он

    светло-серый), все они мягкие и легкие (кроме радия – он тяжелый

    почти все они неустойчивы на воздухе, активны, легко растворяются в разбавленных

    кислотах, при нагревании энергично реагируют с кислородом, водородом, азотом, углеродом, галогенами, серой, фосфором и др.; они используются в качестве восстановителей в промышленном

    многих веществ. Но как конструкционный материал из всей группы широко применяется только магний.

    Пары магния содержат молекулы

    , энергия диссоциации которых оценивается в 7 ккал/моль.

    Сжимаемость

    мала, под давлением в 100 тыс. ат его объем уменьшается до 0,85 исходного.

    Аллотропические модификации магния неизвестны.

    На магний не оказывают заметного действия дистиллированная вода, фтористоводородная кислота любой концентрации, водные растворы фтористых солей, сера (жидкая и газ), сернокислый

    алюминий, сероуглерод, растворы едких щелочей, углекислая щелочь, сухие углеводороды, органические галогенпроизводные, не содержащие спирта и

    безводная

    5OH,

    этиловый и уксусный эфиры, жиры и масла, не содержащие кислот, ароматические соединения и минеральные масла.

    Разрушающе действуют на магний морская и минеральная вода, водные растворы

    HCl, H

    4, HNO

    3, H

    , кремнефтористоводородные кислоты, водные растворы галоидных солей, сернистых соединений,

    его водные растворы,

    растворы двууглекислой соды, органические кислоты, водные и спиртовые растворы хлорметила и хлорэтила, метиловый спирт, гликоли и гликолевые смеси, многие альдегиды.

    При комнатной температуре на воздухе компактный магний химически стоек. На его поверхности образуется оксидная пленка, предохраняющая металл от окисления. При нагревании

    химическая активность магния повышается. Считается, что верхний температурный предел устойчивости магния в кислороде лежит в интервале 350–400

    На воздухе магний воспламеняется при температуре 600-650

    , при это...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены