Sadržaj

• smjerovi
• savjeti
• Što vam je potrebno

Kada magnezij gori u zraku, on se kombinira s kisikom i tvori ionski spoj nazvan magnezijev oksid ili MgO. Može se kombinirati s dušikom u obliku magnezijevog nitrita, Mg3N2, i također može reagirati s ugljičnim dioksidom. Reakcija je jaka i plamen je bijele boje. Koristio je sagorijevanje magnezija za stvaranje svjetla koje se koristi u bljeskovima fotografskih kamera, ali danas su žarulje preuzele ovo mjesto. Ipak, ovo je uobičajena demonstracija u učionicama.

smjerovi

U starim danima, izgaranje magnezija generira svjetlo za fotoaparat bljeska (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

1. Podsjetite svoju publiku da je zrak mješavina plinova, sastavljenih prvenstveno od dušika i kisika; iako sadrži i ugljični dioksid i druge plinove.

2. Objasnite da atomi imaju tendenciju da budu stabilniji kada je vanjski sloj potpun, tj. Kada ima što više elektrona. Magnezij ima samo dva; stoga ih nastoji "posuditi" kemijskim reakcijama. Pozitivni ion nastao u tom procesu, Mg + 2, ima kompletan vanjski sloj. Već kisik ima tendenciju da dobije dva elektrona da dovrši svoj vanjski sloj.

3. Objasnite da kada kisik dobije ova dva elektrona iz magnezija, on će imati više elektrona od protona i to mu daje negativan naboj. Atom magnezija, koji je izgubio dva elektrona, sada ima više protona; tako da ima pozitivan naboj. Ovi suprotno nabijeni ioni privlače, tvore strukturu nalik rešetki.

   
   

4. Objasnite da s kombinacijom magnezija i kisika proizvod, magnezijev oksid, ima manje energije od reaktanata. Izgubljena energija emitira se kao toplina i svjetlost, što objašnjava svijetli bijeli plamen koji ćete vidjeti. Količina topline je takva da magnezij također može reagirati s dušikom i ugljičnim dioksidom, koji su često prilično nereaktivni.

5. Objasnite javnosti da je moguće otkriti količinu energije koja se oslobađa u procesu dijeljenjem u nekoliko koraka. Toplina i energija mjere se u jedinici zvanoj džul, s jednom kilojoulom jednakom tisuću džula. Magnezij isparavan za plinsku fazu koristi 148 kJ / mol, gdje je krtica 6.022 x 10 puta više atoma ili čestica. Budući da reakcija uključuje dva atoma magnezija za svaku molekulu kisika O2, taj broj pomnožite s 2 da biste postigli 296 kJ troškove. Magnezij ionizacija koristi 4374 kJ više, dok razbijanje O 2 za pojedine atome koristi 448 kJ. Za dodavanje elektrona kisiku koristi se 1404 kJ. Dodajući sve te brojke, primijetili smo da je trošak bio 6522 kJ. Međutim, sve to se dobiva energijom koja se oslobađa kada se magnezij i kisik kombiniraju u strukturi rešetke: 3850 kJ / mol ili 7700 kJ / 2 mola MgO proizvedenog reakcijom. Rezultat je da stvaranje magnezijevog oksida oslobađa 1206 kJ / 2 mola oblikovanog produkta ili 603 kJ / mol.

   
   

   Ovaj izračun ne govori što se zapravo događa, pravi mehanizam reakcije uključuje sudare između atoma. Međutim, pomaže razumjeti odakle dolazi energija oslobođena ovim procesom. Prijenos elektrona iz magnezija u kisik, nakon čega slijedi stvaranje ionskih veza između iona, oslobađa mnogo energije. Naravno, reakcija uključuje nekoliko koraka kojima je potrebna energija, što opravdava potrebu za nekim grijanjem ili iskrom lakšeg za početak procesa. Kada je to učinjeno, oslobođena toplina je toliko velika da će se reakcija nastaviti bez daljnje intervencije.

savjeti

• Ako planirate napraviti demonstraciju, zapamtite da je izgaranje magnezija potencijalno opasno. Reakcija emitira mnogo topline; stoga će upotreba ugljičnog dioksida ili aparata za gašenje s vodom u ovom plamenu zapravo pogoršati situaciju.

Što vam je potrebno

• škriljac
• kreda