Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Плотность магния

Плотность магния и другие его физические свойства

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
В свободном виде магний представляет собой твердое вещество серебристо-белого цвета (рис. 1). Это ковкий и пластичный, хотя и относительно мягкий металл.

По сравнению с щелочными металлами магний обладает большей плотностью, твердостью, характеризуются более высокой температурой плавления (табл. 1).

Магний. Внешний вид и его плотность

Рис. 1. Магний. Внешний вид.

Все это свидетельствует о том, что металлическая связь в кристалле магния оказывается существенно прочнее, чем в щелочных металлах. В ее образовании участвуют оба валентных электрона, а уменьшение атомного радиуса приводит к более прочному перекрыванию орбиталей.

Таблица 1. Физические свойства и плотность магния.

Плотность, кг/м3

1738

Температура плавления, oС

650

Температура кипения, oС

1090

Энергия ионизации атома, эВ

7,65

Относительная электроотрицательность

1,31

Радиус атома, нм

0,160

Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25oС, кДж/моль

150,2

На воздухе магний мало изменяется, так как быстро покрывается тонким слоем оксида, защищающего его от дальнейшего окисления.

Распространенность магния в природе

Из всех щелочноземельных металлов магний наиболее широко распространен в природе (1,4 мас.%). Магний входит в состав минералов, наиболее важными из которых являются доломит (CaCO3×MgCO3), магнезит (MgCO3), оливин ((Mg, Fe)2SiO4) и карналлит (KCl×MgCl2×6Н2O). В форме растворимых солей магний содержится в морских (сообщает ей горький вкус) и грунтовых водах.

Краткое описание химических свойств и плотность магния

Подобно щелочным металлам, магний на воздухе покрывается пленкой оксида и карбоната, однако этот процесс несколько более длительный и он достаточно долго сохраняет металлический блеск. При комнатной температуре магний устойчив к действию кислорода и воды благодаря наличию тончайшей оксидной пленки.

На воздухе магний воспламеняет при температуре около 650oС. При его сгорании наряду с оксидом состава MgO образуется нитрид Mg3N2. При нагревании реагирует с галогенами, серой, азотом и фосфором.

Mg + H2 = MgH2;

2Mg + O2 = 2MgO;

3Mg + N2 = Mg3N2;

Mg + Cl2 = MgCl2.

Если нагревать магний в атмосфере водорода при высоком давлении, то можно наблюдать образование солеподобного гидрида полимерного строения (MgH2)x – серого порошка, легко взаимодействующего с водой.

Взаимодействие магния с углеродом в основном приводит к образованию карбида состава MgC2, содержащего ион [C≡C]2-, хотя известен и карбид Mg2C3 с анионом состава [C=C=C]4-, образующийся при нагревании магния с пентаном при 650-700oС.

Магний реагирует с горячей водой и водяным паром:

Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2

а с растворами солей аммония – даже при комнатной температуре:

Mg + 2NH4Cl + 2H2O = MgCl2 + 2NH3×Н2O + H2.

Он легко растворяется в кислотах-неокислителях, однако не реагирует с плавиковой кислотой из-за нерастворимости MgF2.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Вычислите плотность по метану смеси, состоящей из 15 л гелия и 35 л неона. Рассчитайте объемные доли газов в смеси.
Решение Найдем объемные доли веществ в смеси:

j = Vgas / Vmixture_gas;

j (He) = V(He) / Vmixture_gas;

j (He) = 15 / (15 + 35) = 15 / 50 = 0,3.

j (Ne) = V(Ne) / Vmixture_gas;

j (Ne) = 35 / (15 + 35) = 35 / 50 = 0,7.

Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

Mrconditional (mixture) = j (He) ×Mr(He) + j (Ne) ×Mr(Ne);

Mrconditional (mixture) = 0,3×4 + 0,7×20 = 1,2 + 14 = 15,2.

Найдем относительную плотность смеси по метану:

DCH4(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(CH4);

DCH4(mixture) = 15,2 / 16 = 0,95.

Ответ Относительная плотность смеси неона и гелия по метану равна 0,95.
ПРИМЕР 2
Задание Определите плотность по водороду смеси азота и оксида углерода (II), если объем первого газа в смеси равен 150 л, а второго – 350 л.
Решение Найдем объемные доли веществ в смеси:

j = Vgas / Vmixture_gas;

j (N2) = V(N2) / Vmixture_gas;

j (N2) = 150 / (150 + 350) = 150 / 500 = 0,3.

j (CO) = V(CO) / Vmixture_gas;

j (CO) = 350 / (150 + 350) = 350 / 500 = 0,7.

Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

Mrconditional (mixture) = j (N2) ×Mr(N2) + j (CO) ×Mr(CO);

Mrconditional (mixture) = 0,3 ×28 + 0,7 ×28 = 8,4 + 19,6 = 28.

Найдем относительную плотность смеси по метану:

DH2(mixture) = Mrconditional (mixture) / Mr(H2);

DH2(mixture) = 28 / 2 = 14.

Ответ Относительная плотность смеси газов азота и оксида углерода (II) по водороду равна 14.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.