Формула хлорида магния

Определение и формула хлорида магния

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорид магния — это неорганическое сложное вещество, принадлежащее к классу солей, соль магния и соляной кислоты.

Формула – $MgCl_2$

Молярная масса равна $95,21$ г/моль.

Физические свойства – безводная соль кристаллизуется в виде бесцветных очень гигроскопичных гексагональных кристаллов со слоистой структурой, горьким вкусом, плотностью 2,32 г/см $^3$ . Они плавятся при температуре $715^{\circ} C$ , кипят при $1412^{\circ} C$ , хорошо растворяются в воде, пиридине, спирте, плохо растворяются в ацетоне. Плавится без разложения, перегоняется в токе $H_2$ .

$MgCl_2$ очень широко распространен в природе: в морской воде, водах некоторых минеральных источников, а также в виде минералов бишофита $MgCl_2 \cdot 5Н_2O$ , карналлита $MgCl_2 \cdot KCl \cdot 6H_2O$ и тахигидрита $2MgCl_2 \cdot CaCl_2 \cdot 12H_2O$ .

Химические свойства хлорида магния

Реагирует с щелочами с образованием осадка гидроксида магния:
$MgCl_2 + 2NaOH = Mg(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$
Взаимодействует с гидратом аммиака:
$MgCl_2 + 2(NH_3 \cdot H_2O) = Mg(OH)_2 \downarrow + 2NH_4Cl$
Вступает в реакцию с оксидом магния в воде с образованием смешанной соли:
$MgCl_2 + H_2O + MgO = 2MgCl(OH) \downarrow$
Интересна реакция получения карналлита:
$MgCl_2 + 6H_2O + KCl = KMgCl_3 \cdot 6H_2O \downarrow$
Реагирует с газообразным аммиаком:
$MgCl_2 + 6NH_3 = [Mg(NH_3)_6]Cl_2$

Получение

Хлорид магния можно получить по следующим химическим реакциям исходя из соединений различных классов:

$MgCO_3 + 2HCl = MgCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$

$Mg(OH)_2 + 2HCl = MgCl_2 + 2H_2O$

$MgO + 2НСl = MgCl_2 + Н_2O$

$Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2 \uparrow$

Применение

Хлорид магния применяют для электролитического получения металлического магния, для пропитки тканей и древесины, для производства магнезиальных цементов (цемента Сореля), а также в медицине.

Используется для обработки ледяного и снежного покрова в качестве добавки. В результате реакции со снегом вызывает его таяние. Имеет 3-й класс опасности (умеренно опасные вещества) и агрессивные коррозионные свойства.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

$MgCl_2$ при комнатной температуре имеет растворимость в воде $35,3 \%$ по массе. Определите мольную долю хлорида магния в растворе.

Решение

Пересчитаем массовую долю в мольную, проведя ряд математических преобразований:

$\chi (MgCl_2) = \frac{n(MgCl_2)}{n(MgCl_2) + n(H_2O)} = \frac{\frac{m(MgCl_2)}{M(MgCl_2)}}{\frac{m(MgCl_2)}{M(MgCl_2)} + \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)}} =$

$= \frac{\frac{m(MgCl_2)}{M(MgCl_2)}}{\frac{m(MgCl_2) \cdot M(H_2O)+ m(H_2O) \cdot M(MgCl_2)}{M(MgCl_2) \cdot M(H_2O)}} =$

$= \frac{m(MgCl_2) \cdot M(H_2O)}{m(MgCl_2) \cdot M(H_2O) + m(H_2O) \cdot M(MgCl_2)} =$

$= \frac{\omega (MgCl_2) \cdot M(H_2O)}{\omega (MgCl_2) \cdot M(H_2O) + \omega (H_2O) \cdot M(MgCl_2)} =$

$= \frac{\omega (MgCl_2) \cdot M(H_2O)}{\omega (MgCl_2) \cdot M(H_2O) + [1- \omega (MgCl_2)] \cdot M(MgCl_2)} =$

$= \frac{\omega (MgCl_2) \cdot M(H_2O)}{\omega (MgCl_2) \cdot [M(H_2O) - M(MgCl_2) + M(MgCl_2)} =$

$= \frac{0,353 \cdot 18,015}{0,353 \cdot (18,015 - 95,211) + 95,211} = 0,09357 = 9,357 \%$

Ответ

$\chi (MgCl_2) = 9,357 \%$

ПРИМЕР 2

Задание

В $100$ граммах воды растворили $10$ г кристалогидрата $MgCl_2 \cdot 6H_2O$ . Рассчитайте молярность данного раствора.

Решение

Рассчитаем массу раствора (m в граммах)

$m = m(H_2O) + m(MgCl_2 \cdot 6H_2O) = 100 + 10 = 110$ г

Рассчитаем число моль $MgCl_2$ :

$n(MgCl_2) = n(MgCl_2 \cdot 6H_2O) = \frac{m(MgCl_2 \cdot 6H_2O)}{M(MgCl_2 \cdot 6H_2O)} = \frac{10}{203,211} = 0,04921$

Рассчитаем массу и массовую долю $MgCl_2$ :

$m(MgCl_2) = n(MgCl_2) \cdot M(MgCl_2) = 0,04921 \cdot 95,211 = 4,68533$ г

$\omega (MgCl_2) = \frac{m(MgCl_2)}{m} \cdot 100 \% = \frac{4,68533}{110} \cdot 100 \% = 4,26 \%$

Из справочника находим, что раствору с массовой долей $4,26 \%$ соответствуют плотность $\rho = 1,0309$ г/мл

Рассчитаем объем раствора $(V)$ :

$V = \frac{m}{\rho } = \frac{110}{1,0309} = 106,7 мл = 0,1067$ л

Рассчитаем молярность раствора:

$C_m(MgCl_2) = \frac{n(MgCl_2)}{V} = \frac{0,04921}{0,1067} = 0,4612$ моль/л