Magnesium bikarbonat: sifat fizikal dan kimia

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 17:53

Asid karbonik, iaitu larutan akueus karbon dioksida, boleh berinteraksi dengan oksida asas dan amfoterik, ammonia dan alkali. Hasil daripada tindak balas, garam sederhana diperolehi - karbonat, dan dengan syarat bahawa asid karbonik diambil secara berlebihan - bikarbonat. Dalam artikel itu, kita akan berkenalan dengan sifat fizikal dan kimia magnesium bikarbonat, serta ciri pengedarannya dalam alam semula jadi.

Tindak balas kualitatif untuk ion bikarbonat

Kedua-dua garam sederhana dan berasid, asid karbonik berinteraksi dengan asid. Hasil daripada tindak balas, karbon dioksida dibebaskan. Kehadirannya boleh dikesan dengan menghantar gas yang terkumpul melalui larutan air kapur. Kekeruhan diperhatikan disebabkan oleh pemendakan mendakan tidak larut kalsium karbonat. Tindak balas menggambarkan bagaimana magnesium bikarbonat, yang mengandungi ion HCO₃^{-, bertindak balas.}

Interaksi dengan garam dan alkali

Bagaimanakah tindak balas pertukaran berlaku antara larutan dua garam yang dibentuk oleh asid yang berbeza kekuatan, contohnya, antara barium klorida dan garam magnesium asid? Ia berlaku dengan pembentukan garam tidak larut - barium karbonat. Proses sedemikian dipanggil tindak balas pertukaran ion. Mereka sentiasa berakhir dengan pembentukan mendakan, gas, atau produk tercerai sedikit, air. Tindak balas alkali natrium hidroksida dan magnesium bikarbonat membawa kepada pembentukan garam sederhana magnesium karbonat dan air. Satu ciri penguraian terma ammonium karbonat ialah, sebagai tambahan kepada penampilan garam asid, ammonia gas dibebaskan. Garam asid karbonat, apabila dipanaskan dengan kuat, boleh berinteraksi dengan oksida amfoterik, seperti zink atau aluminium oksida. Tindak balas diteruskan dengan pembentukan garam - aluminat magnesium atau zink. Oksida yang terbentuk oleh unsur bukan logam juga mampu bertindak balas dengan magnesium bikarbonat. Garam, karbon dioksida dan air baharu ditemui dalam produk tindak balas.

Mineral tersebar luas di kerak bumi - batu kapur, kapur, marmar, berinteraksi dengan karbon dioksida yang terlarut dalam air untuk jangka masa yang lama. Akibatnya, garam berasid terbentuk - magnesium dan kalsium bikarbonat. Apabila keadaan persekitaran berubah, contohnya, apabila suhu meningkat, tindak balas terbalik berlaku. Garam sederhana, menghablur daripada air dengan kepekatan bikarbonat yang tinggi, selalunya membentuk es daripada karbonat - stalaktit, serta pertumbuhan dalam bentuk menara - stalagmit dalam gua batu kapur.

Kekerasan air

Air berinteraksi dengan garam yang terkandung dalam tanah, seperti magnesium bikarbonat, formulanya ialah Mg(HCO₃)_{2. Dia melarutkannya, dan dia menjadi tegar. Lebih banyak kekotoran, lebih teruk produk direbus dalam air sedemikian, rasa dan nilai pemakanannya merosot dengan ketara. Air sedemikian tidak sesuai untuk mencuci rambut dan mencuci pakaian. Air keras amat berbahaya untuk digunakan dalam pemasangan wap, kerana kalsium dan magnesium bikarbonat yang terlarut di dalamnya memendakan semasa mendidih. Ia membentuk lapisan skala yang tidak mengalirkan haba dengan baik. Ini penuh dengan akibat negatif seperti penggunaan bahan api yang berlebihan, serta kepanasan lampau dandang, yang membawa kepada kehausan dan kemalangan.}

Magnesium dan kekerasan kalsium

Jika ion kalsium hadir dalam larutan akueus bersama anion HCO₃^{-, maka ia menyebabkan kekerasan kalsium, jika kation magnesium - magnesium. Kepekatan mereka dalam air dipanggil kekerasan total. Dengan pendidihan yang berpanjangan, bikarbonat bertukar menjadi karbonat yang tidak larut, yang memendakan sebagai mendakan. Pada masa yang sama, jumlah kekerasan air dikurangkan dengan penunjuk karbonat atau kekerasan sementara. Kation kalsium membentuk karbonat - garam sederhana, dan ion magnesium adalah sebahagian daripada magnesium hidroksida atau garam asas - magnesium karbonat hidroksida. Terutamanya, ketegaran yang tinggi adalah wujud dalam air laut dan lautan. Sebagai contoh, di Laut Hitam, kekerasan magnesium ialah 53.5 mg-eq / l, dan di Pasifiklautan – 108 mg-eq/l. Bersama-sama dengan batu kapur, magnesit sering ditemui dalam kerak bumi - mineral yang mengandungi karbonat dan bikarbonat natrium dan magnesium.}

Kaedah melembutkan air

Sebelum menggunakan air, jumlah kekerasannya melebihi 7 mg-eq / l, ia harus dibebaskan daripada garam berlebihan - dilembutkan. Sebagai contoh, kalsium hidroksida, kapur slaked, boleh ditambah kepadanya. Jika soda ditambah pada masa yang sama, maka anda boleh menyingkirkan kekerasan tetap (bukan karbonat). Kaedah yang lebih mudah juga digunakan yang tidak memerlukan pemanasan dan sentuhan dengan bahan yang agresif - alkali Ca(OH)_{2. Ini termasuk penggunaan penukar kation.}

Prinsip operasi penukar kation

Aluminosilicates dan resin penukar ion sintetik ialah penukar kation. Ia mengandungi ion natrium mudah alih. Melewati air melalui penapis dengan lapisan di mana pembawa terletak - penukar kation, zarah natrium akan berubah menjadi kation kalsium dan magnesium. Yang terakhir diikat oleh anion penukar kation dan dipegang kuat di dalamnya. Jika terdapat kepekatan ion Ca²⁺ dan Mg^{2+ dalam air, maka ia akan menjadi keras. Untuk memulihkan aktiviti penukar ion, bahan diletakkan dalam larutan natrium klorida, dan tindak balas terbalik berlaku - ion natrium menggantikan kation magnesium dan kalsium yang terserap pada penukar kation. Penukar ion yang diperbaharui sedia untuk proses pelembutan air keras sekali lagi.}

Penceraian elektrolitik

Kebanyakan garam sederhana dan asid masukdalam larutan akueus, ia berpecah kepada ion, menjadi konduktor jenis kedua. Iaitu, bahan itu mengalami pemisahan elektrolitik dan penyelesaiannya dapat mengalirkan arus elektrik. Pemisahan magnesium bikarbonat membawa kepada kehadiran kation magnesium dan ion kompleks bercas negatif sisa asid karbonik dalam larutan. Pergerakan terarah mereka ke elektrod bercas bertentangan menyebabkan kemunculan arus elektrik.

Hidrolisis

Tindak balas pertukaran antara garam dan air, yang membawa kepada kemunculan elektrolit lemah, ialah hidrolisis. Ia amat penting bukan sahaja dalam sifat bukan organik, tetapi juga merupakan asas untuk metabolisme protein, karbohidrat dan lemak dalam organisma hidup. Bikarbonat kalium, magnesium, natrium dan logam aktif lain, yang dibentuk oleh asid karbonik lemah dan bes kuat, dihidrolisiskan sepenuhnya dalam larutan akueus. Apabila fenolftalein tidak berwarna ditambah kepadanya, penunjuk bertukar menjadi merah. Ini menunjukkan sifat alam sekitar yang beralkali, disebabkan oleh pengumpulan kepekatan berlebihan ion hidroksida.

Litmus ungu dalam larutan akueus garam asid asid karbonik bertukar menjadi biru. Lebihan zarah hidroksil dalam larutan ini juga boleh dikesan menggunakan penunjuk lain - metil jingga, yang menukar warnanya kepada kuning.

Kitaran garam asid karbonik dalam alam semula jadi

Keupayaan bikarbonat untuk larut dalam air mendasari pergerakan berterusan mereka dalam alam semula jadi yang tidak bernyawa dan hidup. Air bawah tanah, tepu dengan karbon dioksida, meresap melalui lapisan tanah, ke dalamterdiri daripada magnesit dan batu kapur. Air dengan bikarbonat dan magnesium memasuki larutan tanah, kemudian dibawa ke sungai dan laut. Dari sana, garam berasid memasuki organisma haiwan dan pergi ke pembinaan rangka luaran (cangkang, kitin) atau rangka dalaman mereka. Dalam sesetengah kes, di bawah pengaruh suhu tinggi geyser atau mata air garam, hidrokarbonat terurai, membebaskan karbon dioksida dan bertukar menjadi mendapan mineral: kapur, batu kapur, marmar.