Fyzikálne vlastnosti horčíka. Fyzikálne vlastnosti horčíka Mg chémia

HORČÍK

Plán:

1. Charakteristika prvku.

2. Získanie horčíka.


3. Vlastnosti horčíka.

3.1. Fyzikálne vlastnosti horčíka.

3.2. Chemické vlastnosti horčíka.

4. Zlúčeniny horčíka.

4.1. anorganické zlúčeniny

4.2. Zlúčeniny horčíka

5. Prírodné zlúčeniny horčíka

6. Stanovenie horčíka v pôdach, vo vode

7. Biologický význam horčíka

8. Aplikácie horčíka

9. Tvrdosť vody

10. Praktická práca "Stanovenie tvrdosti vody"

1. Charakteristika prvku

názov "magnézia" sa nachádza už v 3. storočí nášho letopočtu, hoci nie je celkom jasné, o akú látku ide. Dlhú dobu sa magnezit – uhličitan horečnatý – mylne stotožňoval s vápencom – uhličitanom vápenatým. Slovo magnézia pochádza z názvu jedného z gréckych miest – Magnesia. Až do 18. storočia boli zlúčeniny horčíka považované za odrody vápenatých alebo sodných solí. Objav horčíka uľahčilo štúdium zloženia minerálnych vôd. V roku 1695 anglický lekár Crewe oznámil, že z vody minerálneho prameňa Epsom izoloval soľ, ktorá mala liečivé vlastnosti a čoskoro sa dokázal jej individuálny charakter. Potom sa stali známymi ďalšie zlúčeniny horčíka. Uhličitan horečnatý sa nazýval "biela magnézia", ​​na rozdiel od "čierna magnézia" - oxid mangánu. Z toho vyplýva zhoda názvov kovov následne izolovaných z týchto zlúčenín.

Horčík prvýkrát získal Devi (XIX. storočie) z oxidu horečnatého. Bussy, Liebig, Devils, Caron a ďalší získavali horčík pôsobením pár draslíka alebo sodíka na chlorid horečnatý.

Anglický chemik G. Davy vyrobil v roku 1808 elektrolýzou navlhčenej zmesi magnézia a oxidu ortuti amalgám neznámeho kovu, ktorému dal názov „magnézia“, ktorý sa v mnohých krajinách zachoval dodnes. Od roku 1831 sa v Rusku ujal názov „horčík“. V roku 1829 francúzsky chemik A. Bussy získal horčík redukciou jeho roztaveného chloridu draslíkom. Ďalší krok k priemyselnej výrobe urobil M. Faraday. V roku 1830 ako prvý získal horčík elektrolýzou roztaveného chloridu horečnatého.

Priemyselná výroba horčíka elektrolytickou metódou sa začala v Nemecku koncom 19. storočia. Pred druhou svetovou vojnou sa začal vývoj tepelných metód získavania horčíka.

V súčasnosti sa spolu s vývojom elektrolytickej metódy zdokonaľujú aj silikotermické a karbotermické metódy získavania horčíka. V prvej etape rozvoja horčíkového priemyslu sa ako suroviny používali chloridové soli karnallitu, prírodné soľanky a chlór-horečnaté alkálie potašového priemyslu.

Teraz sa spolu s chloridovými soľami široko používa dolomit a magnezit. Veľkou zaujímavosťou je využitie ako suroviny na výrobu horčíka z morskej vody. V Rusku elektrolytickú metódu získavania horčíka ako prvý vyvinul P.P. Fedotiev v roku 1914 na Petrohradskom polytechnickom inštitúte. V roku 1931 bola v Leningrade uvedená do prevádzky prvá experimentálna horčíková továreň. Priemyselná výroba horčíka v ZSSR začala v roku 1935.

+12 Mg))) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 0 – elektrónový vzorec normálneho atómu 282

Keď sa minie potrebná energia, jeden z elektrónov prejde do P-stavu, t.j. oba elektróny sa stanú nepárovými. Preto horčík vykazuje oxidačný stav +2.

3S 2 -valenčné elektróny

1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 1


- elektrónový vzorec excitovaného atómu+12 Mg +P12,n012e12

Štruktúra vonkajšieho elektrónového obalu horčíka, ktorý má štruktúru 3S2, s dvoma slabo viazanými elektrónmi, vysvetľuje redukčnú povahu typických reakcií, pri ktorých sa horčík premieňa na dvojmocný katión Mg2+. Vďaka svojej vysokej chemickej afinite ku kyslíku je horčík schopný odoberať kyslík z mnohých oxidov a chlór z chloridov. Táto vlastnosť sa nedávno využila pri horčíkovej tepelnej výrobe titánu, zirkónu a uránu. Pri izbovej teplote na vzduchu je kompaktný horčík chemicky stabilný. Na jeho povrchu sa vytvorí oxidový film, ktorý chráni pred oxidáciou. Pri zahrievaní sa chemická aktivita horčíka zvyšuje. Predpokladá sa, že horná teplotná hranica stability horčíka v kyslíku je v rozmedzí 350-400 o C. Vriacou vodou sa horčík rozkladá za uvoľňovania vodíka.

Destilovaná voda, kyselina fluorovodíková v akejkoľvek koncentrácii, kyselina chrómová, vodné roztoky fluoridových solí atď. nemajú na horčík znateľný vplyv.

Deštruktívny účinok na horčík má morská a minerálna voda, vodné roztoky kyseliny chlorovodíkovej, sírovej, dusičnej, fosforečnej, fluorokremičitej, vodné roztoky halogénových solí, zlúčeniny síry, amoniak a jeho vodné roztoky, organické kyseliny, glykoly a glykolové zmesi a mnohé aldehydy.

Horčík je jedným z najrozšírenejších prvkov v zemskej kôre a je na šiestom mieste v množstve po kyslíku, kremíku, hliníku, železe a vápniku. Obsah horčíka v litosfére podľa A.P. Vinogradov, je 2,10 %. V prírode sa horčík vyskytuje výlučne vo forme zlúčenín a je súčasťou mnohých minerálov: uhličitany, kremičitany atď. Najdôležitejšie sú: magnezit MgCO 3 , dolomit MgCO 3 * CaCO 3 , karnalit MgCl 2 * KCL * 6H 2 O, brucit Mg (OH)2, kieserit MgS04, epsonit MgS04*7H20, kainit MgS04*KCl*3H20, olivín (Mg,Fe)2, hadovitý H4Mg3Si209.

Prírodný alebo prírodný horčík je zmes troch stabilných izotopov 24 Mg -78,6%, 25 Mg -10,1%, 26 Mg -11,3%.

Pri reakciách horčík takmer vždy vykazuje oxidačný stav +2 (valencia II). Na prenesenie atómu horčíka zo stavu 3S 2 do reaktívneho stavu 3S 1 3P 1 je potrebné vynaložiť 259 kJ/mol a pri postupnom oddeľovaní elektrónov, t.j. ionizácia Mg na Mg + a Mg +2 vyžaduje 737 kJ/mol a 1450 kJ/mol, v uvedenom poradí. Horčík kryštalizuje do šesťhrannej uzavretej mriežky.

2. ZÍSKAVANIE HORČÍKA.

Prevládajúcim priemyselným spôsobom získavania horčíka je elektrolýza taveniny zmesi MgCl2

MgCl 2 Mg 2+ 2Cl - K -) A +)

Mg2+ +2e Mg02Cl - -2e Cl20

Sila, príťažlivosť, sila – tak si ľudia starovekého Grécka vysvetľovali slovo „magnes“. V tejto krajine bolo mesto s názvom Magnesia. V blízkosti týchto osád sa ťažila magnetická železná ruda, ktorá, ako viete, má silu priťahovať kovové predmety.

Ale, kovový horčík pomenované nie podľa železonosnej horniny, ale podľa prášku „biela magnézia“. Gréci ho získavali z minerálu, ktorý bol dostupný aj v blízkosti starovekého osídlenia. Po kalcinácii sa kameň zmenil na biely prášok - oxid horečnatý. Skutočnosť, že Gréci nepoznali kovovú látku, ale všimli si liečivé vlastnosti kompozície. Pomáhal pri ochoreniach pečene, obličiek, hral úlohu preháňadla.

Droga nevyšla z používania po stáročia a v roku 1808 z nej Geoffrey Davy počas experimentov izoloval neznámy kov. Vedec z Anglicka bez dlhého rozmýšľania pomenoval objavený prvok magnézia. V Európe sa tak volá dodnes. Rusi volajú kovový horčík vďaka učebnici Hermann Hess. Napriek nemeckým koreňom je chemik Rus. V roku 1831 prekladal západnú učebnicu. Vedec premenil slovo „magnézium“ na „magnézium“. Takže v domácej vede prvok dostal špeciálne meno.

V periodickej tabuľke chemických prvkov magnézium zaujíma 12. miesto. Nachádza sa v hlavnej podskupine skupiny na čísle dva. Prvok je biely so striebornými odleskami. Táto farba je typická pre všetky kovy alkalických zemín, medzi ktoré okrem stroncia, rádia a bária patrí aj horčík. Je to „chumáč“ medzi kovmi. Napríklad železo a meď sú takmer 5-krát ťažšie. Dokonca aj ľahký hliník preváži položku #12 na miske.

Ľahkosť horčíka hrá do karát konštruktérom a výrobcom lietadiel. Nemusia byť ťažké, aby mali dobré letové vlastnosti. Je však nemožné použiť čistý kov č. 12 pre rovnaké lietadlo. Je príliš mäkký a poddajný.

Treba urobiť zliatiny s mangánom, hliník alebo . Dávajú silu mangánu bez veľkej hmotnosti. Zmesi sa používajú najmä na výrobu koží „železných vtákov“. Prvé lietadlo založené na horčíkových zliatinách bolo mimochodom dielom domácich leteckých inžinierov. Loď bola vytvorená v roku 1934 a dostala názov „Sergo Ordzhonekidze“.

horčíkový prvok veľmi ťažké roztopiť. Vyžaduje iba 650 stupňov Celzia. Avšak už pri 550 sa kov vznieti a rozpustí sa v atmosfére. Vyžarovaný plameň je veľmi pôsobivý, preto kov našiel uplatnenie v pyrotechnickom priemysle.

Bez nej sa nezaobíde ani jeden ohňostroj či prskavka. Ak je horčík skladovaný doma, je lepšie, aby ste vedľa neho nerozliali bielidlo. V prítomnosti chlóru sa 12. prvok vznieti už pri teplote 25 stupňov.

Produkty spaľovania horčíka sú ultrafialové lúče a teplo. Dokonca aj niekoľko gramov kovu stačí na varenie 200 mililitrov vody. To je celkom dosť na pitie čaju. Vedci z Varšavy sa rozhodli „prinútiť“ prvok ohrievať jedlo. Fyzika zabudovaná do plechoviek magnéziová páska. Po otvorení nádoby sa vložka zapáli a zohreje obsah plechovky. Tu je hotový obed.

Samoohrievacie plechovky je možné vyrábať už tisíce rokov. horčíkové usadeniny v hĺbkach konkurujú rezervám len 7 prvkov. Viac len kremík, kyslík, železo, hliník a vápnik. Kov č.12 je súčasťou dvoch stoviek minerálov. Z a karnallitu sa prvok ťaží v priemyselnom meradle.

Horčík je tiež hlavnou zložkou magmy – horúcej vrstvy medzi jadrom planéty a jej povrchom. V morskej vode obsahuje prvok č.12 4 kilogramy na meter kubický.

Ak je voda oceánov zmiešaná s mušľami, rozdrvená na prášok, dostanete chlorid horečnatý. Čistý kov sa z neho dá izolovať elektrolýzou. Túto metódu však používali iba počas druhej svetovej vojny. Vyťažili asi 100-tisíc ton prvku č.12 a upokojili sa, pretože spracovávať zdroje morí v obrovských nádržiach je problematické.

Pre hutníctvo, jedného z hlavných spotrebiteľov horčíka, stačia aj jeho zásoby v zemskej kôre. Kov je potrebný pri výrobe takmer všetkých zliatin. Prvok č.12 v nich znižuje obsah kyslíka, čo prudko zhoršuje kvalitu produktu. Dosiahnuť, aby sa horčík stal súčasťou akejkoľvek zliatiny, nie je jednoduché. Vďaka svojej ľahkosti sa netopí v iných kovoch. V dôsledku "výbušnej reakcie" na vzduch vzplanie na povrchu zmesí.

Hutníci musia rozmarný kov stlačiť do brikiet, umiestniť do nich závažia a až potom ich spustiť do kompozície na pretavenie.

Ľahkosť horčíka zaujala a. Do drahých zliatin pridávajú prvok na odľahčenie kúskov. To je veľmi praktické, ak je dekorácia objemná, pôsobivých rozmerov. Nie každý chce nosiť za šperk neskutočnú váhu. magnézium prichádza na pomoc.

Ale ak sú šperky bez horčíka možné, potom život nie je možný. kovový horčíkčasť chlorofylu. Je súčasťou vegetácie, látky zodpovednej za fotosyntézu. To znamená, že bez prvku č. 12 by proces premeny oxidu uhličitého na kyslík nebol možný. Atmosféra planéty by bola iná, takže ľudstvo na Zemi by sa sotva objavilo, keby na nej nebolo horčíka.

Tento kov tiež pomáha biť ľudskému srdcu, a to nielen tým, že mu dodáva kyslík. Horčík je nevyhnutný pre stabilnú činnosť srdcového svalu. Podľa štatistík sa infarkty vyskytujú najmä u ľudí, ktorým v tele chýba prvok č.12. Preto nezaškodí jesť tekvicové semienka, otruby, piť kakao a čaj. Tieto potraviny obsahujú najviac horčíka.

Horčík je v prírode široko rozšírený kov, ktorý má pre človeka veľký biogénny význam. Je neoddeliteľnou súčasťou veľkého množstva rôznych minerálov, morskej vody, hydrotermálnych vôd.

Vlastnosti

Strieborne lesklý kov, veľmi ľahký a tvárny. Nemagnetické, vysoká tepelná vodivosť. Za normálnych podmienok na vzduchu je pokrytý oxidovým filmom. Pri zahrievaní nad 600 ° C kov horí s uvoľňovaním veľkého množstva tepla a svetla. Horí v oxide uhličitom a aktívne reaguje s vodou, takže je zbytočné hasiť ho tradičnými metódami.

Horčík neinteraguje s alkáliami, reaguje s kyselinami za uvoľňovania vodíka. Odolné voči halogénom a ich zlúčeninám; napríklad neinteraguje s fluórom, kyselinou fluorovodíkovou, suchým chlórom, jódom, brómom. Nezrúti sa pod vplyvom ropných produktov. Horčík nie je odolný voči korózii, tento nedostatok sa koriguje pridaním malého množstva titánu, mangánu, zinku a zirkónu do zliatiny.

Horčík je potrebný pre zdravie kardiovaskulárneho a nervového systému, pre syntézu bielkovín a vstrebávanie glukózy, tukov a aminokyselín v tele. Magnézium orotát (vitamín B13) hrá dôležitú úlohu v metabolizme, normalizuje srdcovú činnosť, zabraňuje usadzovaniu cholesterolu na stenách ciev, zvyšuje výkonnosť organizmu športovcov, nie je horší ako steroidné lieky.

Horčík sa získava rôznymi spôsobmi, z prírodných minerálov a morskej vody.

Aplikácia

Väčšina vyťaženého horčíka sa používa na výrobu konštrukčných zliatin horčíka, ktoré sú žiadané v leteckom, automobilovom, jadrovom, chemickom, ropnom priemysle a vo výrobe nástrojov. Zliatiny horčíka sa vyznačujú ľahkosťou, pevnosťou, vysokou špecifickou tuhosťou a dobrou opracovateľnosťou. Sú nemagnetické, výborne odvádzajú teplo a sú 20-krát odolnejšie voči vibráciám ako legovaná oceľ. Zliatiny horčíka sa používajú na výrobu nádrží na skladovanie benzínu a ropných produktov, častí jadrových reaktorov, zbíjačiek, pneumatických rúr, vagónov; nádrže a čerpadlá na prácu s kyselinou fluorovodíkovou, na skladovanie brómu a jódu; puzdrá na notebooky a fotoaparáty.
- Horčík je široko používaný na získavanie niektorých kovov redukciou (vanád, zirkónium, titán, berýlium, chróm atď.); poskytnúť oceli a liatine lepšie mechanické vlastnosti, vyčistiť hliník.
- Vo svojej čistej forme je súčasťou mnohých polovodičov.
- V chemickom priemysle sa horčíkový prášok používa na sušenie organických látok, ako je alkohol, anilín. Zlúčeniny horčíka sa používajú pri komplexnej chemickej syntéze (napríklad na získanie vitamínu A).
- Horčíkový prášok je v raketovej technológii žiadaný ako vysokokalorické palivo. Vo vojenských záležitostiach - pri výrobe osvetľovacích rakiet, stopovacej munície, zápalných bômb.
- Čistý horčík a jeho zlúčeniny sa používajú na výrobu silných chemických zdrojov prúdu.
- Oxid horečnatý sa používa na výrobu téglikov a hutníckych pecí, žiaruvzdorných tehál, pri výrobe syntetického kaučuku.
- Kryštály fluoridu horečnatého sú žiadané v optike.
- Hydrid horečnatý je pevný prášok obsahujúci veľké percento vodíka, ktorý sa ľahko získava zahrievaním. Látka sa používa ako „zásobník“ vodíka.
- Teraz menej často, ale skôr, bol horčíkový prášok široko používaný v chemických baterkách.
- Zlúčeniny horčíka sa používajú na bielenie a leptanie látok, na výrobu tepelnoizolačných materiálov, špeciálnych druhov tehál.
- Horčík je súčasťou mnohých liekov na vnútorné aj vonkajšie použitie (bischofit). Používa sa ako antikonvulzívum, laxatívum, sedatívum, srdce, spazmolytikum, na reguláciu kyslosti žalúdočnej šťavy, ako protijed pri otravách kyselinami, ako dezinfekcia žalúdka, na liečenie poranení a kĺbov.
- Stearát horečnatý sa používa vo farmaceutickom a kozmetickom priemysle ako plnivo do tabliet, práškov, krémov, tieňov; v potravinárstve sa používa ako potravinárska prísada E470, ktorá zabraňuje spekaniu výrobkov.

V chemickom obchode "PrimeChemicalsGroup" si môžete kúpiť chemický horčík a jeho rôzne zlúčeniny - stearan horečnatý, bischofit, chlorid horečnatý, uhličitan horečnatý a iné, ako aj široký sortiment chemických činidiel, laboratórne sklo a ďalší tovar pre laboratóriá a výrobu. Budete milovať ceny a služby!

Názov magnézia sa nachádza v Leidenskom papyruse, ktorý sa datuje do tretieho storočia. Davy v roku 1808 získal malé množstvo nečistého kovového horčíka elektrolýzou bielej magnézie. Vo svojej čistej forme tento kov získal až v roku 1829 Bussy.

Hlavnou oblasťou použitia horčíka je použitie kovu ako ľahkého konštrukčného materiálu. Zliatiny tohto prvku sa čoraz viac využívajú v automobilovom, polygrafickom a textilnom priemysle. Tieto zliatiny je možné použiť pri výrobe skríň motorov automobilov, podvozkov a trupov lietadiel. Horčík sa používa nielen v letectve, ale používa sa aj pri výrobe rebríkov, nákladných plošín, chodníkov v dokoch, výťahov a dopravníkov, pri výrobe optických a fotografických zariadení.

Horčík hrá dôležitú úlohu v metalurgii. Používa sa ako redukčné činidlo pri výrobe niektorých cenných a vzácnych kovov – titánu, vanádu, zirkónu, chrómu. Zdroje elektrického prúdu, vytvorené na báze horčíka, sa vyznačujú pomerne vysokou hodnotou špecifickej energetickej charakteristiky, vysokými vybíjacími napätiami.

Horčík ako makroelement zohráva v živote obrovskú úlohu, čo sa prejavuje tým, že prvok pôsobí ako univerzálny regulátor fyziologických a biochemických procesov v živom organizme. Horčík vytvára reverzibilné väzby s obrovským množstvom organických látok a poskytuje schopnosť metabolizovať asi tristo enzýmov, konkrétne fosfofruktokinázu, kreatínkinázu, adenylátcyklázu, enzýmy syntézy proteínov, K-Na-ATPázu, Ca-ATPázu, transmembránový transport iónov, glykolýzu , a ďalšie. Horčík je tiež potrebný na udržanie štruktúry nukleových kyselín, niektorých bielkovín a ribozómov. Mikroelement sa podieľa na syntéze bielkovín, oxidačných fosforylačných reakciách, tvorbe energeticky bohatých fosfátov, na výmene nukleových kyselín a lipidov.

Biologické vlastnosti

Ako viete, zelené listy rastlín obsahujú chlorofyly. Nie sú ničím iným ako porfyrínovými komplexmi obsahujúcimi horčík, ktoré sa podieľajú na fotosyntéze.

Horčík sa okrem iného veľmi úzko podieľa aj na biochemických procesoch živočíšnych organizmov. Na spustenie enzýmu sú potrebné ióny horčíka, ktoré sú zodpovedné za premenu fosfátov, ako aj za metabolizmus sacharidov a za prenos nervových vzruchov. Okrem toho sa podieľajú aj na procese svalovej kontrakcie, ktorý je iniciovaný iónmi vápnika.

Horčík ako makroelement zohráva v živote obrovskú úlohu, čo sa prejavuje tým, že prvok pôsobí ako univerzálny regulátor fyziologických a biochemických procesov v živom organizme. Horčík vytvára reverzibilné väzby s obrovským množstvom organických látok a poskytuje schopnosť metabolizovať asi tristo enzýmov, konkrétne fosfofruktokinázu, kreatínkinázu, adenylátcyklázu, enzýmy syntézy proteínov, K-Na-ATPázu, Ca-ATPázu, transmembránový transport iónov, glykolýzu , a ďalšie. Horčík je tiež potrebný na udržanie štruktúry nukleových kyselín, niektorých bielkovín a ribozómov. Mikroelement sa podieľa na syntéze bielkovín, oxidačných fosforylačných reakciách, tvorbe energeticky bohatých fosfátov, na výmene nukleových kyselín a lipidov.

Horčík kontroluje normálne fungovanie myokardiocytov. Stopový prvok má veľký význam pri regulácii kontraktilnej funkcie myokardu. Horčík má osobitný význam pri fungovaní prevodového systému srdca a nervového systému. Dostatočný prísun horčíka do organizmu prispieva k ľahkej tolerancii stresových situácií, ako aj k potláčaniu depresie. Horčík je tiež veľmi dôležitý pre metabolizmus sodíka, vápnika, fosforu, vitamínu C a draslíka. Horčík dobre spolupracuje s vitamínom A. Môžete teda vidieť, že magnézium monitoruje normálne fungovanie nielen jednotlivých buniek, ale aj celých častí srdca – komôr, predsiení.

Pomerne značné množstvo horčíka sa nachádza v obilninách (hrubá múka, pšeničné otruby) a v orechoch, marhuliach, sušených marhuliach, datliach, kakau (prášok), slivkách (slivkách). Na horčík sú bohaté aj ryby (najmä losos), chlieb s otrubami, sójové bôby, orechy, čokoláda, vodné melóny, čerstvé ovocie (najmä banány). Horčík sa nachádza v obilninách (pohánka, ovsené vločky, proso), strukovinách (hrach, fazuľa), morských riasach, kalamáre, vajciach, mäse, chlebe (najmä hrubozrnný raž), zelenine (špenát, petržlen, šalát, kôpor), citrónoch, grapefruitoch, mandle, orechy, chalva (slnečnica a tahini), jablká.

Telo zdravého dospelého človeka obsahuje približne 140 g horčíka (čo je 0,2 % telesnej hmotnosti). Akceptovaný príjem horčíka pre dospelých je 4 mg/kg. V priemere je to 350 mg/deň pre mužov a 280 mg/deň pre ženy. Denná potreba horčíka v ľudskom tele je asi 280-500 mg. Nedostatok horčíka v tele bude spôsobený pitím alkoholu, hypertermiou, užívaním diuretík.

Horčík je netoxický. Smrteľná dávka u ľudí nebola stanovená. V dôsledku nadmerného predávkovania zlúčeninami horčíka (napríklad antacidá) hrozí otrava. Po dosiahnutí koncentrácie horčíka v krvi 15-18% mg nastáva anestézia.

Ak chcete, horčík môžete extrahovať aj z obyčajnej dlažobnej kocky: každý kilogram kameňa, ktorý sa použije na dláždenie ciest, má obsah horčíka približne 20 gramov. No pri takejto výrobe však zatiaľ netreba, lebo. horčík, ťažený z cestného kameňa, by sa stal príliš nákladným.

V jednom kubickom metri morskej vody je obsah horčíka približne 4 kilogramy. Vo vodách svetových oceánov je vo všeobecnosti rozpustených viac ako 6·10 16 ton tohto chemického prvku.

Približne 90 % pacientov, ktorí prekonali infarkt myokardu, má nedostatok horčíka, ktorý sa zvyšuje v najakútnejšom období ochorenia.

Pri fyzickej námahe sa potreba horčíka v ľudskom tele výrazne zvyšuje, napríklad u športovcov pri intenzívnom a dlhom tréningu, pri zodpovedných športových súťažiach a v stresových situáciách. Strata horčíka ľudským telom v takýchto situáciách je porovnateľná so stupňom emočného alebo fyzického stresu.

Na podpálenie horčíka stačí priniesť zapálenú zápalku, v atmosfére chlóru sa horčík začne zahrievať aj pri udržiavaní izbovej teploty. Keď sa horčík spáli, začne sa uvoľňovať obrovské množstvo tepla a ultrafialových lúčov: štyri gramy tohto „paliva“ stačia na to, aby sa pohár ľadovej vody uvaril.

Experimenty uskutočnené maďarskými vedcami na zvieratách poskytli nasledujúce informácie. Nedostatok horčíka v živom organizme zvyšuje predispozíciu tvora k infarktu. Jedna časť psov dostávala jedlo, ktoré bolo bohaté na soli tohto prvku, a druhá bola chudobná. Na konci experimentu boli psy, ktoré mali vo svojej strave príliš málo horčíka, postihnuté infarktom myokardu.

Horčík je zodpovedný za ochranu tela pred procesmi spojenými so starnutím a chorobami.

Pri pokusoch s plodinami pšenice sa zistilo, že vplyv psychiky prispel k zvýšeniu množstva horčíka v semenách.

Čím viac horčíka je obsiahnuté v strave, tým nižšia je pravdepodobnosť onkologických ochorení hrubého čreva a konečníka. Vedci sa domnievajú, že tento mikroelement je schopný pôsobiť na črevné bunky, pričom im neumožňujú rásť a degenerovať.

Pomer mužov a žien, ktorí trpia nedostatkom horčíka, je 1:3.

Vedci vo výskume dokázali, že denný príjem horčíka v množstve 500-700 miligramov znižuje hladinu triglyceridov, ale aj cholesterolu v krvi. Najstráviteľnejším liekom v tejto oblasti je glycinát horečnatý, jeho vstrebávanie nie je závislé od kyslosti žalúdka, liek nespôsobuje hnačky, dráždi črevá.

Pri nedostatku horčíka si telo „berie“ mikroelement z kostí, preto po dlhšom nedostatku horčíka dochádza k silnému ukladaniu vápenatých solí na stenách arteriálnych ciev, v obličkách a srdcovom svale.

Príbeh

Názov magnézia sa nachádza v Leidenskom papyruse, ktorý sa datuje do tretieho storočia. Názov pochádza pravdepodobne z názvu mesta v hornatej krajine Thesálie, z mesta Magnesia. V dávnych dobách sa magnetický oxid železa nazýval magnéziový kameň a magnet sa nazýval magnes. Tieto názvy nakoniec prešli do latinčiny a iných jazykov.

S najväčšou pravdepodobnosťou vonkajšia podobnosť pyrolusitu (oxid manganičitý) s magnetickým oxidom železa viedla k tomu, že magnézsky kameň, magnetis a magne sa stali názvom minerálov a rúd tmavohnedej a tmavej farby a neskôr sa tak začali nazývať aj iné minerály. spôsobom.

Slovo magnes (lat. Magnes) v alchymistickej literatúre znamenalo nie jednu, ale mnoho látok, napríklad Heracliov kameň, ortuť, etiópsky kameň. Minerály s obsahom horčíka sú tiež známe už v staroveku (nefrit, mastenec, dolomit, azbest a iné) a už vtedy boli široko používané.

Ale neboli považované za jednotlivé látky, verilo sa, že ide len o modifikácie iných, oveľa známejších minerálov a najčastejšie vápna. Štúdie minerálnej vody v prameni Epsom v Anglicku, ktorý bol objavený v roku 1618, pomohli potvrdiť skutočnosť, že v mineráloch obsahujúcich horčík a soli je prítomná špeciálna kovová báza.

Vyrástla v roku 1695 z epsomskej vody, horkej chuti, izolovanej pevnej soli, čo naznačuje, že táto soľ sa svojou povahou výrazne líši od všetkých ostatných solí. V 18. storočí sa Epsomskou soľou zaoberalo mnoho významných chemických analytikov, medzi nimi Black, Bergman, Neumann atď. Po objavení vodných zdrojov podobných Epsomu v kontinentálnej Európe sa tieto štúdie začali rozvíjať ešte viac.

S najväčšou pravdepodobnosťou to bol Neumann, kto ako prvý navrhol nazvať Epsomskú soľ (a bol to uhličitan horečnatý) nie čiernu (pyroluzit), ale bielu magnéziu. Zem bielej magnézie (Vtedy bola zem pevná látka) (alebo „Magnesia alba“), ktorá mala názov magnézia, sa objavila v Lavoisierovom zozname jednoduchých telies, zatiaľ čo Lavoisier považoval synonymum pre túto zem za „ báza epsomskej soli“ (alebo „base de sel d „Epsom“). V ruskej literatúre prvej polovice 19. storočia sa magnézia niekedy nazývala horká zem.

Davy v roku 1808 získal malé množstvo nečistého kovového horčíka elektrolýzou bielej magnézie. Vo svojej čistej forme tento kov získal až v roku 1829 Bussy. Davy najskôr navrhoval nazvať nový prvok a nový kov horčík (lat. Magnium), ale v žiadnom prípade nie magnézia, čo v tých časoch znamenalo kovovú bázu pyrolusitu (lat. Magnesium).

Avšak po tom, čo sa časom zmenil názov čiernej magnézie, Davy stále radšej volal kovovú magnéziu. Chcel by som poznamenať, že pôvodne názov „magnézium“ prežil iba v ruštine, stalo sa to len vďaka Hessovej učebnici. Vedci na začiatku 19. storočia navrhli niekoľko ďalších rôznych variantov názvu, napríklad magnézia, horká zem (Shcheglov), magnézia (Fears).

Byť v prírode

Zemská kôra je pomerne bohatá na horčík, obsah horčíka v nej je viac ako 2,1 % hmotnosti. Iba 6 prvkov periodickej tabuľky chemických prvkov Dmitrija Ivanoviča Mendeleeva sa na našej planéte nachádza častejšie ako horčík. Horčík sa nachádza asi v dvoch stovkách minerálov. Ale získavajú ho väčšinou len z troch – karnalitu, magnezitu a dolomitu.

Horčík je prítomný v kryštalických horninách vo forme nerozpustného uhličitanu alebo síranu, navyše (ale v oveľa horšie dostupnej forme) vo forme silikátov. Odhad celkového obsahu horčíka závisí vo veľkej miere od geochemického modelu používaného v praxi, konkrétne od hmotnostného pomeru sedimentárnych a vulkanických hornín. V súčasnosti sa používajú hodnoty 2% -13,3%. S najväčšou pravdepodobnosťou sa za najprijateľnejšiu považuje hodnota 2,76 %, pretože horčík radí na šieste miesto po vápniku, ktorý (4,66 %) a pred draslíkom (1,84 %) a sodíkom (2,27 %).

Ruská federácia má najbohatšie ložiská magnezitu, ktoré sa nachádzajú v regióne Orenburg (Khalilovskoye) a na Strednom Urale (ložisko Satka). V oblasti Solikamsk vzniká najväčšie svetové ložisko jedného z najdôležitejších horčíkových minerálov, karnallitu. Dolomit je považovaný za najbežnejší minerál obsahujúci horčík, najčastejšie sa vyskytuje v regiónoch Moskvy a Leningradu, na Donbase a na mnohých ďalších miestach.

Významné územia, ako sú Dolomity na území dnešného Talianska, pozostávajú prevažne z minerálu nazývaného dolomit MgCa(CO3)2. Na takýchto miestach možno stretnúť aj sedimentárne horčíkové minerály: karnalit K2MgCl4 6H2O, magnezit MgCO3, langbeinit K2Mg2(SO4)3, epsomit MgSO4 7H2O.

Obrovské zásoby horčíka sú prítomné vo vode oceánov a morí, ako aj v zložení prírodných soľaniek. V niektorých štátoch sú práve tieto vody najdôležitejšou surovinou na výrobu horčíka. Spomedzi všetkých kovových prvkov z hľadiska obsahu vo vode morí a oceánov je horčík na druhom mieste za sodíkom. V jednom kubickom metri morskej vody sú približne štyri kilogramy horčíka. Horčík je prítomný aj v sladkej vode spolu s vápnikom, ktorý určuje jej tvrdosť.

Najdôležitejšie typy hľadania horčíkových surovín sú:

  • - morská voda - (Mg 0,12-0,13%)
  • - bischofit - MgCl2. 6H20 (Mg 11,9 %)
  • - karnallit - MgCl2 KCl 6H2O (Mg 8,7%)
  • - brucit - Mg (OH)2 (Mg 41,6 %).
  • - epsomit - MgS04 7H2O (Mg 16,3%)
  • - kieserit - MgS04 H2O (Mg 17,6%)
  • - kainit - KCl MgS04 3H2O (Mg 9,8%)
  • - dolomit - CaCO3 MgCO3 (Mg 13,1%)
  • - magnezit - MgCO3 (Mg 28,7%)

Horčíkové soli sa nachádzajú v obrovských množstvách medzi soľnými ložiskami autonómnych jazier. V mnohých krajinách sú známe ložiská karnalitu - fosílne sedimentárne soli.

Magnezit vzniká prevažne v hydrotermálnych podmienkach, patrí medzi hydrotermálne ložiská s priemernou teplotou. Dolomit je tiež veľmi dôležitá horčíková surovina. Dolomitové ložiská dolomitu sú bežné a ich zásoby sú obrovské. Často sú spojené s karbonátovými vrstvami, z ktorých väčšina má permský alebo prekambrický vek. Ložiská dolomitov vznikajú sedimentáciou, ale môžu vzniknúť aj pri pôsobení hydrotermálnych roztokov na vápence, ale aj povrchové či podzemné vody.

Typy horčíkových usadenín

  • - Morská voda
  • - Fosílne ložiská nerastov (draslík-horečnatý a horečnaté soli)
  • - Prírodné uhličitany (magnezit a dolomit)
  • - Nakladané uhorky (soľanka zo slaných jazier)

Aplikácia

Horčík je najľahší konštrukčný materiál používaný v priemyselnom meradle. Hustota horčíka (1,7 g/cm3) je menšia ako dve tretiny hustoty hliníka. Zliatiny horčíka vážia štyrikrát menej ako oceľ. Okrem iného je horčík vhodný na spracovanie a možno ho tiež odlievať alebo prerábať akýmkoľvek štandardným spôsobom spracovania kovov (lisovanie, valcovanie, ťahanie, kovanie, nitovanie, zváranie, spájkovanie). Preto je hlavnou oblasťou použitia horčíka použitie kovu ako ľahkého konštrukčného materiálu.

Najpoužívanejšie zliatiny horčíka s mangánom, hliníkom a zinkom. Každá zložka tejto série prispieva k všeobecným vlastnostiam zliatiny: zinok a hliník sú schopné urobiť zliatinu odolnejšou, mangán zvyšuje antikorózne vlastnosti zliatiny. Vďaka horčíku je zliatina ľahká, diely vyrobené zo zliatiny horčíka sú o 20 % - 30 % ľahšie ako hliník a o 50 % - 75 % ľahšie ako diely z liatiny a ocele. Zliatiny tohto prvku sa čoraz viac využívajú v automobilovom, polygrafickom a textilnom priemysle.

Zliatiny na báze horčíka zvyčajne obsahujú viac ako 90 % horčíka, okrem toho 2 % až 9 % hliníka, 1 % až 3 % zinku a 0,2 % až 1 % mangánu. Pri vysokých teplotách (až do asi 450 ° C) sa pevnosť zliatiny výrazne zlepšuje v procese legovania kovmi vzácnych zemín (napríklad neodýmom a prazeodýmom) alebo tóriom. Tieto zliatiny je možné použiť pri výrobe skríň motorov automobilov, podvozkov a trupov lietadiel. Horčík sa používa nielen v letectve, ale používa sa aj pri výrobe rebríkov, nákladných plošín, chodníkov v dokoch, výťahov a dopravníkov, pri výrobe optických a fotografických zariadení.

Zliatiny horčíka sú široko používané v konštrukcii lietadiel. V roku 1935 bolo v Sovietskom zväze navrhnuté lietadlo Sergo Ordzhonikidze, ktoré pozostávalo z takmer 80% horčíkových zliatin. Toto lietadlo úspešne obstálo vo všetkých skúškach, bolo dlhodobo prevádzkované v ťažkých podmienkach. Jadrové reaktory, rakety, diely motorov, nádrže na olej a benzín, karosérie áut, vagónov, autobusov, kolesá, zbíjačky, olejové čerpadlá, pneumatické vŕtačky, kino a fotoaparáty, ďalekohľady – to všetko je krátky zoznam dielov, prístrojov a zostáv, pri výrobe, ktoré používajú horčíkové zliatiny.

Horčík hrá dôležitú úlohu v metalurgii. Používa sa ako redukčné činidlo pri výrobe niektorých cenných a vzácnych kovov – titánu, vanádu, zirkónu, chrómu. Ak sa do roztavenej liatiny zavedie horčík, liatina sa okamžite upraví, t.j. zlepšuje sa jeho štruktúra a zvyšujú sa mechanické vlastnosti. Z takto upravenej liatiny je možné vyrobiť odliatky, ktoré úspešne nahradia oceľové výkovky. V metalurgii sa horčík používa na dezoxidáciu zliatin a ocele.

Mnohé zlúčeniny horčíka sú tiež široko používané, najmä jeho oxid, síran a uhličitan.

Horčík vo forme čistého kovu a jeho chemické zlúčeniny (chloristan, bromid) sa používajú pri výrobe veľmi výkonných elektrických záložných batérií (napríklad sírovo-horčíkový článok, horčíkovo-chloristanový článok, meď-magnéziumchloridový článok, horčík- vanádový článok, olovo-magnéziumchloridový článok, chlorid-striebro-horčíkový prvok atď.), ako aj suché prvky (bizmut-horčíkový prvok, mangán-horčíkový prvok atď.). Zdroje elektrického prúdu, vytvorené na báze horčíka, sa vyznačujú pomerne vysokou hodnotou špecifickej energetickej charakteristiky, vysokými vybíjacími napätiami. V poslednom čase sa v mnohých štátoch zhoršuje problém vytvorenia nabíjateľnej batérie s dlhou životnosťou. Empirické údaje nám umožnili tvrdiť, že horčík poskytuje veľké vyhliadky na jeho široké využitie (dostupnosť surovín, vysoká energia, šetrnosť k životnému prostrediu).

Výroba

Kovový horčík sa získava dvoma spôsobmi: elektrolytickým a elektrotermickým (alebo metalotermickým). Ako vyplýva z názvov metód, v oboch procesoch je prítomný elektrický prúd. Ale v druhom prípade sa úloha elektriny obmedzuje iba na zahrievanie reakčného zariadenia, zatiaľ čo oxid horečnatý, ktorý sa získal z minerálov, je redukovaný jedným z redukčných činidiel, napríklad hliníkom, uhlím, kremíkom. Táto metóda je celkom sľubná, v posledných rokoch sa čoraz viac využíva. Napriek tomu prvý spôsob zostáva hlavnou priemyselnou metódou získavania horčíka, t.j. elektrolytický.

Horčík sa vo veľkých množstvách vyrába elektrolýzou taveniny zmesí chloridov horčíka, sodíka a draslíka alebo kremíkovou tepelnou redukciou. Elektrolytický proces využíva buď bezvodý roztavený chlorid horečnatý MgCl2 (pri 750 °C) alebo (pri nižšej teplote) chlorid horečnatý čiastočne hydratovaný a izolovaný z morskej vody. Percento chloridu horečnatého v tejto tavenine je asi 5 až 8 %. Spolu s poklesom koncentrácie klesá aj výdaj horčíka elektrickým prúdom, s nárastom koncentrácie stúpa spotreba spotrebovanej elektriny. Proces prebieha v špeciálne pripravených elektrolytických kúpeľoch. Roztavený horčík vypláva na povrch kúpeľa a odtiaľ sa z času na čas vyberie vákuovou naberačkou a potom sa horčík naleje do foriem.

Po tomto všetkom sa horčík čistí pretavením tavidlami, ako aj zónovým tavením alebo sublimáciou vo vákuu. Existuje možnosť horčíka dvoma spôsobmi: sublimáciou vo vákuu alebo pretavením a tavidlami. Význam posledného spôsobu je dobre známy: toky, t.j. špeciálne prísady, ktoré interagujú s nečistotami, ich v dôsledku toho premieňajú na zlúčeniny, ktoré sa dajú ľahko mechanicky oddeliť od kovu. Na vákuovej sublimácii, t.j. prvá metóda vyžaduje oveľa pokročilejšie vybavenie, avšak pomocou tejto metódy možno získať oveľa čistejší horčík.

Sublimácia sa vykonáva v špeciálnych zariadeniach vo vákuu, jedná sa o oceľové valcové retorty. "Černovoj", t.j. kov, ktorý prešiel primárnym spracovaním, sa umiestni na dno takejto retorty, potom sa uzavrie a potom sa vzduch odčerpá. Potom je spodná časť retorty ohrievaná, zatiaľ čo horná časť je neustále chladená pomocou vonkajšieho vzduchu. Pôsobenie vysokej teploty ovplyvňuje to, že horčík začne sublimovať, t.j. prejsť do plynného skupenstva, kým látka kvapalné skupenstvo obíde. Para horčíka stúpa a začína kondenzovať na studených stenách v hornej časti retorty. Táto metóda umožňuje získať obzvlášť čistý kovový horčík, ktorého obsah horčíka presahuje 99,99 %.

Tepelné spôsoby výroby horčíka vyžadujú ako surovinu dolomit alebo magnezit, z ktorého sa kalcináciou získava oxid MgO. V rotačných alebo retortových peciach s uhlíkovými alebo grafitovými ohrievačmi sa tento oxid redukuje kremíkom na kov (silikotermickou metódou) alebo na Ca2 (s karbidovo-tepelnou metódou) pri teplote 1280-1300 °C, prípadne na uhlík ( pri karbotermálnej metóde) pri teplote nad 2100 °C . Pri poslednom karbotermickom procese (MgO + C = Mg + CO) vzniká zmes oxidu uhoľnatého a pár horčíka, ktorá sa pri výstupe z pece rýchlo ochladzuje inertným plynom, aby sa zabránilo spätnej reakcii horčíka s oxid uhoľnatý (CO).

Fyzikálne vlastnosti

Horčík je lesklý, strieborno-biely kov, tvárny a kujný a pomerne mäkký. Pevnosť a tvrdosť horčíka pre liate vzorky je minimálna, vyššia pre lisované vzorky. Horčík je takmer päťkrát ľahší ako meď a štyri a polkrát ľahší ako železo. Dokonca, ako sa tomu hovorí, „okrídlený“ kovový hliník je jeden a pol krát ťažší ako horčík.

Teplota topenia horčíka nie je taká vysoká ako u niektorých iných kovov a je iba 650 ° C, je však dosť ťažké roztaviť horčík za normálnych podmienok: pri zahrievaní vo vzdušnej atmosfére na teplotu 550 ° C sa horčík vzplanie a okamžite vyhorí veľmi jasným oslnivým plameňom ( Táto vlastnosť horčíka je veľmi široko používaná pri výrobe pyrotechniky). Aby ste tento kov zapálili, stačí k nemu priniesť zapálenú zápalku, v atmosfére chlóru sa horčík začne zahrievať aj pri udržiavaní izbovej teploty. Keď sa horčík spáli, začne sa uvoľňovať obrovské množstvo tepla a ultrafialových lúčov: štyri gramy tohto „paliva“ stačia na to, aby sa pohár ľadovej vody uvaril.

Kovový horčík má šesťhrannú kryštálovú mriežku. Teplota varu horčíka je 1105 ° C, hustota kovu je 1,74 g / cm3 (horčík je teda veľmi ľahký kov, ľahší ako len vápnik, ako aj alkalické kovy). Horčík má štandardný elektródový potenciál Mg/Mg2+ -2,37V. Medzi množstvom štandardných potenciálov sa nachádza pred hliníkom a za sodíkom. Atómový polomer horčíka je 1,60 Á a iónový polomer je Mg2+ 0,74 Á.

Povrch horčíka je vždy pokrytý hustým oxidovým filmom oxidu MgO, ktorý za normálnych podmienok chráni kov pred zničením. Až pri zahriatí na teploty nad 600°C začne horieť na vzduchu. Horčík horí vyžarujúci jasné svetlo, ktoré je svojím spektrálnym zložením blízke slnku. Preto fotografi pri slabom osvetlení zvykli fotografovať vo svetle horiacej magnéziovej pásky.

Tepelná vodivosť kovu pri izbovej teplote 20 °C je 156 W/(m.K). Vysoko čistý horčík je tvárny, dobre sa lisuje, kov je výborný na rezanie a valcovanie. Špecifická tepelná kapacita kovu (pri izbovej teplote 20 °C) je 1,04 103 J/(kg K), alebo 0,248 cal/(g °C).

Pre horčík je tepelný koeficient lineárnej rozťažnosti (rozsah od 0 do 550 °C) určený rovnicou 25,0 10-6 + 0,0188 t. Kov má špecifický elektrický odpor (pri izbovej teplote 20 °C) rovný 4,5 10-8 ohm m (4,5 μΩ cm). Horčík je paramagnetický kov, jeho špecifická magnetická susceptibilita je +0,5·10-6.

Horčík je pomerne tažný a mäkký kov, mechanické vlastnosti horčíka sú do značnej miery závislé od spôsobu spracovania tohto kovu. Napríklad pri izbovej teplote 20 °C možno vlastnosti deformovaného a liateho horčíka charakterizovať nasledujúcimi ukazovateľmi: Tvrdosť podľa Brinella 35,32 107 n/m2 (30 a 36 kgf/mm2) a 29,43 107, výťažnosť pevnosť 8,83 107 n/m2 (2,5 a 9,0 kgf/mm2) a 2,45 107, pevnosť v ťahu 19,62 107 n/m2 (11,5 a 20,0 kgf/mm2) a 11,28 107, predĺženie a 81,5 %

Tlak pár horčíka (v mm Hg) je:

  • - 0,1 (pri 510 °C)
  • - 1 (pri 602 °C)
  • -10 (pri 723 °C)
  • - 100 (pri 892 °C)
Merná tepelná kapacita horčíka pri konštantnom tlaku je (v J/g K):
  • - 0,983 (pri 25 °C)
  • - 1,6 (pri 100 °C)
  • - 1,31 (pri 650 °C)

Štandardná entalpia tvorby je ΔH (298 K, kJ/mol): 0 (t) a štandardná Gibbsova energia tvorby je ΔG (298 K, kJ/mol): 0 (t). Štandardná entropia tvorby S je (298 K, J/mol K): 32,7 (t), zatiaľ čo štandardná molárna tepelná kapacita horčíka Cp (298 K, J/mol K) je 23,9 (t). Entalpia topenia kovu ΔHm (kJ/mol) je 9,2 a entalpia varu ΔHboil (kJ/mol) je 131,8.

Chemické vlastnosti

Povrch horčíka je vždy pokrytý hustým oxidovým filmom oxidu MgO, ktorý za normálnych podmienok chráni kov pred zničením. Až pri zahriatí na teploty nad 600°C začne horieť na vzduchu. Horčík horí vyžarujúci jasné svetlo, ktoré je svojím spektrálnym zložením blízke slnku. Preto fotografi pri slabom osvetlení zvykli fotografovať vo svetle horiacej magnéziovej pásky. Počas spaľovania horčíka na vzduchu sa začína vytvárať biely sypký prášok oxidu MgO:
  • 2Mg + O2 = 2MgO.
Spolu s oxidom sa začína vytvárať nitrid horečnatý Mg3N2:
  • 3Mg + N2 = Mg3N2.
Horčík nereaguje so studenou vodou (presnejšie, reaguje extrémne pomaly), ale interaguje s horúcou vodou a vytvára bielu sypkú zrazeninu hydroxidu Mg (OH) 2:
  • Mg + 2H20 = Mg(OH)2 + H2.
Ak zapálite prúžok horčíka a spustíte ho do pohára s vodou, horenie kovu stále pokračuje. V tomto prípade sa vodík uvoľnený v dôsledku interakcie s horčíkovou vodou okamžite vznieti na vzduchu. Horčík sa môže spaľovať aj v oxide uhličitom:
  • 2Mg + CO2 = 2MgO + C.

Schopnosť horčíka ďalej horieť v atmosfére oxidu uhličitého aj vo vode značne komplikuje pokusy uhasiť požiare, pri ktorých začnú horieť konštrukcie vyrobené z horčíka alebo jeho zliatin.

MgO - oxid horečnatý, je sypký biely prášok, ktorý nereaguje s vodou. Kedysi sa tomu hovorilo pálená magnézia alebo jednoducho magnézia. Tento oxid má najdôležitejšie vlastnosti, reaguje s rôznymi kyselinami, napr.

  • MgO + 2HN03 = Mg(N03)2 + H20.
Báza zodpovedajúca tomuto oxidu Mg(OH)2 je stredne silná, ale vo vode prakticky nerozpustná. Získate ho napríklad pridaním alkálie do roztoku jednej z horečnatých solí:
  • 2NaOH + MgS04 = Mg(OH)2 + Na2S04.

Pretože oxid horečnatý v interakcii s vodou netvorí alkálie a zásada Mg (OH) 2 nemá alkalické vlastnosti, horčík nepatrí medzi kovy alkalických zemín, na rozdiel od prvkov svojej skupiny ako vápnik, stroncium bárium.

Kovový horčík pri izbovej teplote reaguje s halogénmi, ako je bróm:

  • Mg + Br2 = MgBr2.
Po zahriatí horčík reaguje so sírou za vzniku sulfidu horečnatého:
  • Mg + S = MgS04.
Ak sa zmes koksu a horčíka kalcinuje v inertnej atmosfére, vzniká karbid horčíka, ktorého zloženie je Mg2C3 (treba poznamenať, že najbližší sused „skupiny“ horčíka, t.j. vápnik, tvorí karbid so zložením CaC2 za podobných podmienok). V procese rozkladu karbidu horčíka vodou vzniká propín - homológ acetylénu (C3H4):
  • Mg2C3 + 4H20 = 2Mg(OH)2 + C3H4.

Preto sa Mg2C3 často označuje ako magnéziumpropylén.

Správanie horčíka má podobné vlastnosti ako správanie takého alkalického kovu ako lítium (napríklad diagonálna podobnosť prvkov v tabuľke Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva). Horčík aj lítium reagujú s dusíkom (horčík po zahriatí reaguje s dusíkom) a výsledkom je tvorba nitridu horečnatého:

  • 3Mg + N2 = Mg3N2.
Nitrid horečnatý, podobne ako nitrid lítny, sa ľahko rozkladá vodou:
  • Mg3N2 + 6H20 \u003d 3Mg (OH)2 + 2NH3.

V horčíku sa podobnosť s lítiom prejavuje aj v tom, že uhličitan horečnatý MgCO3 a fosforečnan horečnatý Mg3 (PO4) 2 vo vode sú zle rozpustné, rovnako ako soli lítia zodpovedajúce týmto zlúčeninám.

Horčík približuje vápnik k tomu, že prítomnosť rozpustných hydrogénuhličitanov týchto prvkov vo vode ovplyvňuje tvrdosť vody. Tvrdosť spôsobená Mg(HCO3)2 - hydrogénuhličitanom horečnatým je dočasná. V procese varu sa hydrogenuhličitan horečnatý rozkladá, v dôsledku čoho sa jeho hlavný uhličitan - (MgOH) 2CO3 - hydroxokarbonát horečnatý vyzráža:

  • 2Mg(HCO3)2 = (MgOH)2CO3 + 3CO2 + H2O