MAGNESIUM HYDROXIDE: ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, NOMENCLATURE, AY GUMAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang magnesiyo haydroksayd ay isang tulagay tambalan pagkakaroon ng chemical formula Mg (OH) ₂ . Sa dalisay na anyo nito ay isang mapurol na puting solid na may amorphous na hitsura; Gayunpaman, sa isang maliit at eksaktong nilalaman ng mga impurities, nagbabago ito sa mala-kristal na solidong brucite, isang mineral na matatagpuan sa ilang mga deposito sa kalikasan, at isang mayamang mapagkukunan ng magnesiyo.

Ito ay isang mahina na electrolyte o base, kaya ang dissociation nito ay mababa sa tubig. Ang pag-aari na ito ay ginagawang Mg (OH) ₂ isang mahusay na acidity neutralizer para sa pagkonsumo ng tao; lunas na sikat na kilala bilang gatas ng suspensyon ng magnesia. Ito rin ay isang retardant ng apoy sa pamamagitan ng paglabas ng tubig sa panahon ng thermal decomposition nito.

Solid na sample ng magnesium hydroxide. Pinagmulan: Chemicalinterest

Sa itaas na imahe ang ilang mga magnesiyo hydroxide solids ay ipinapakita, kung saan pinapahalagahan ang malabong puting kulay nito. Ang mas mala-kristal na mga ito, nagkakaroon sila ng makinang at perlas na ibabaw.

Ang istraktura ng mala-kristal na ito ay kakaiba dahil itinatag nito ang dobleng layered na heksagonal na mga kristal, na nangangako ng mga disenyo para sa disenyo ng mga bagong materyales. Ang kanilang positibong singil ay may mahalagang papel sa mga patong na ito dahil sa pagpapalit ng Mg ^{2+ sa} pamamagitan ng magkakaibang mga kasyon, at sa mga species na nakakulong sa pagitan ng mga dingding na binubuo ng OH ^- anion .

Sa kabilang banda, ang iba pang mga aplikasyon ay nakukuha depende sa morpolohiya ng mga inihanda na mga partikulo o nanoparticles; bilang mga katalista o adsorbents. Sa lahat ng mga ito, ang ratio ng 1: 2 ay pinananatiling pare-pareho para sa Mg ²⁺ : OH ^- ions , na makikita sa parehong formula Mg (OH) ₂ .

Istraktura

Formula at octahedron

Ang mga Ion na bumubuo ng magnesium hydroxide. Pinagmulan: Claudio Pistilli

Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng mga ion na bumubuo sa Mg (OH) ₂ . Tulad ng nakikita, mayroong dalawang OH ^- anions para sa bawat Mg ²⁺ cation , na nakikipag-ugnay sa electrostatically upang tukuyin ang isang kristal na may hexagonal na istraktura. Ang parehong formula ay nagpapahiwatig na ang Mg: OH ratio ay 1: 2.

Gayunman, ang tunay na kristal na istraktura ay isang bit mas masalimuot kaysa sa ipagpalagay simpleng Mg ²⁺ at OH ^- ions . Sa katunayan, ang magnesiyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng bilang ng koordinasyon ng 6, kaya maaari itong makipag-ugnay sa hanggang sa anim na OH ^- .

Sa gayon, ang octahedron Mg (OH) _{6 ay nabuo} , kung saan ang mga atomo ng oxygen ay maliwanag na nagmula sa OH ^- ; at ang istraktura ng kristal ngayon ay nakasalalay sa pagsasaalang-alang sa nasabing octahedra at kung paano sila nakikipag-ugnay sa bawat isa.

Sa katunayan, ang mga yunit ng Mg (OH) _{6 ay} nagtatapos sa pagtukoy ng mga dobleng layered na istruktura na, naman, ay nakaayos sa puwang upang magmulan ng hexagonal crystal.

Double layer

Double layer na istraktura ng magnesium hydroxide. Pinagmulan: Smokefoot

Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng magnesium hydroxide (LDH) double-layer na istraktura. Ang berdeng spheres ay kumakatawan sa mga Mg ²⁺ ion , na maaaring mapalitan ng iba na may mas mataas na singil upang makabuo ng isang positibong singil sa layer.

Tandaan na sa paligid ng bawat Mg ²⁺ mayroong anim na pulang spheres na konektado sa kani-kanilang mga puting spheres; iyon ay, ang mga yunit ng octahedral Mg (OH) ₆ . Ang OH ^- kumikilos bilang isang tulay na sumali sa dalawang Mg ²⁺ ng magkakaibang mga eroplano, na ginagawang intertwine ang mga layer.

Gayundin, napapansin na ang mga atom ng hydrogen ay tumuturo pataas at pababa, at pangunahing responsable para sa mga intermolecular na puwersa na hawak ang dalawang layer ng Mg (OH) _{6 na} yunit nang magkasama .

Ang mga neutral na molekula (tulad ng mga alkohol, ammonia at nitrogen) o kahit na mga anion ay maaaring isagawa sa pagitan ng mga layer na ito, depende sa kung gaano sila positibo (kung mayroong mga Al ³⁺ o Fe ³⁺ ions na pinapalitan ang Mg ²⁺ ). Ang "tagapuno" ng mga species na ito ay nakakulong sa mga ibabaw na binubuo ng mga OH ^- anion .

Mga Morolohiya

Ang double-layered, hexagonal glass ay mabagal o mabilis. Ang lahat ay nakasalalay sa mga parameter ng synthesis o paghahanda: temperatura, ratio ng molar, pagpapakilos, mga solvent, reagents bilang isang mapagkukunan ng magnesium, mga base o mga pag-ubos ng mga ahente, atbp. Habang lumalaki ang kristal, tinukoy nito ang microstructure o morpolohiya ng mga nanoparticle o pinagsama-sama.

Kaya, ang mga nanoparticle na ito ay maaaring magkaroon ng cauliflower na tulad ng plato, platelet, o mga morpolohiya na tulad ng globule. Gayundin, ang pamamahagi ng kanilang mga laki ay maaaring magbago, tulad ng antas ng porosity ng mga nagresultang solids.

Ari-arian

Pisikal na hitsura

Ito ay isang puti, butil o pulbos na solid, at walang amoy.

Mass ng Molar

58.3197 g / mol.

Density

3.47 g / mL.

Temperatura ng pagkatunaw

350 ° C. Sa temperatura na ito ay nabulok ito sa oxide sa pamamagitan ng paglabas ng mga molekula ng tubig na nilalaman sa mga kristal nito:

Mg (OH) ₂ (s) => MgO (s) + H ₂ O (g)

Pagkakatunaw ng tubig

0.004 g / 100 mL sa 100 ° C; ibig sabihin, bahagya itong natunaw sa tubig na kumukulo, ginagawa itong isang hindi matutunaw na compound sa tubig. Gayunpaman, habang ang pH ay bumababa (o nagdaragdag ang kaasiman), ang pagtaas ng solubility nito ay dahil sa pagbuo ng kumplikadong may tubig, Mg (OH ₂ ) ₆ .

Sa kabilang banda, kung ang Mg (OH) ₂ ay sumipsip ng CO ₂ , ilalabas nito ang nakulong na gas bilang effervescence kapag natunaw sa isang acidic medium.

Refractive index

1,559

pH

Ang isang may tubig na suspensyon nito ay may pH na nag-iiba sa pagitan ng 9.5 at 10.5. Bagaman normal ang mga halagang ito, sumasalamin ito sa mababang pagiging simple kumpara sa iba pang mga metal hydroxides (tulad ng NaOH).

Kapasidad ng init

77.03 J / mol K

Saan matatagpuan ito?

Ang pastel na asul na vitreous crystal ng mineral brucite. Pinagmulan: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Ang magnesium hydroxide ay matatagpuan sa likas na katangian bilang mineral brucite, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanyang transparent na puting kulay, na may berde o mala-bughaw na tono depende sa mga impurities nito. Gayundin, ang brucite ay bahagi ng ilang mga clays, tulad ng chlorite, dahil ito ay sandwiched sa pagitan ng mga layer ng silicates, na sinamahan ng mga metal ion.

Sa brucite mayroong iba pang mga ion bilang karagdagan sa Mg ²⁺ , tulad ng Al ³⁺ , Fe ³⁺ , Zn ²⁺ at Mn ²⁺ . Ang mga ores nito ay matatagpuan sa iba't ibang mga rehiyon o lawa ng Scotland, Canada, Italy at USA.

Pisikal ang mga kristal nito ay mukhang tinunaw na baso (itaas na imahe), na may puti, kulay abo, mala-bughaw o maberde na kulay, at malinaw sa mga bihirang mga specimens.

Ang mineral na ito ay isa sa mga kasamaan na nakakaapekto sa mga semento at kongkreto, dahil may posibilidad na mapalawak at maging sanhi ng mga bali sa kanila. Gayunpaman, hindi ito sumipsip ng CO ₂ , kaya ang pagkakalkula nito ay hindi nag-aambag sa epekto ng greenhouse at, samakatuwid, ito ay isang naaangkop na mapagkukunan ng mineralogical (at ang pinakamayaman) upang makakuha ng magnesiyo, bilang karagdagan sa dagat.

Pangngalan

Ang Mg (OH) ₂ ay may hanggang sa tatlong mga natanggap na IUPAC na pangalan (sa labas ng mineralogy o gamot). Ang mga ito ay halos kapareho sa bawat isa, dahil ang paraan ng pagtatapos nila ng bahagya ay nag-iiba.

Halimbawa, ang 'magnesium hydroxide' ay tumutugma sa pangalan nito alinsunod sa stock nomenclature, tinatanggal (II) sa dulo dahil ang +2 ay halos sa pamamagitan ng default ang tanging estado ng oksihenasyon ng magnesiyo.

'Magnesium dihydroxide', na nagpapahiwatig sa prefix ng Greek numerator ang bilang ng mga ion ng OH ^{- na} ipinahiwatig sa pormula ayon sa sistematikong nomenclature. At 'magnesium hydroxide', na nagtatapos sa suffix -ico dahil ito ang pinakamataas at "tanging" oksihenasyon ng estado ng magnesiyo, ayon sa tradisyonal na nomenclature.

Ang iba pang mga pangalan, tulad ng brucite o magnesia ng gatas, kahit na direktang nauugnay ito sa tambalang ito, hindi ito dapat na tinukoy pagdating sa purest solid nito, o bilang isang diorganikong compound (reagent, raw material, atbp.).

Aplikasyon

Neutralizer

Ang Mg (OH) _{2 ay may} utang sa mababang pag-iingat sa tubig ng katotohanan na ito ay isang mahusay na neutralizer ng kaasiman; kung hindi man, magiging basify ang daluyan sa pamamagitan ng pagbibigay malaki concentrations ng OH ^- ions , tulad ng gumawa ng iba pang mga base (malakas electrolytes).

Sa gayon, ang Mg (OH) _{2 ay} halos naglalabas ng OH ^- , sa parehong oras na ito ay tumugon sa mga H ₃ O ⁺ ion upang mabuo ang may tubig na kumplikado ng magnesiyo, na nabanggit din sa itaas. Ang pagiging neutralisahin ang kaasiman ng may tubig na media, ito ay inilaan para sa paggamot ng wastewater.

Ito rin ay isang karagdagan sa pagkain, pataba, at ilang mga personal na produkto sa kalinisan, tulad ng toothpaste, dahil binabawasan nito ang kaasiman.

Antacid

Ang pagiging bahagyang natutunaw sa tubig, maaari itong ma-ingested nang hindi isinasapanganib ang mga epekto ng mga OH ^- ion nito (hindi ito masyadong masisira bilang isang mahina na electrolyte).

Ang katangian na ito, na naka-link sa subseksyon sa itaas, ay ginagawang isang antacid upang gamutin ang heartburn, gastrointestinal disease, hindi pagkatunaw at paninigas ng dumi, na ibinebenta sa ilalim ng formula ng gatas ng magnesia.

Sa kabilang banda, ang gatas ng magnesia ay tumutulong din sa paglaban sa nakakainis na mga sorbetes ng balat ng balat (ang puti at pulang sugat na lumilitaw sa bibig).

Ang retardant ng apoy

Sa seksyon ng pag-aari ay nabanggit na ang Mg (OH) _{2 ay} nabubulok sa paglabas ng tubig. Tiyak, ang tubig na ito ay nakakatulong upang matigil ang pagsulong ng mga apoy, dahil sinisipsip nila ang init upang mag-singaw at, naman, ang mga vapors ay natutunaw ang nasusunog o nasusunog na mga gas.

Ang mineral na Brucite ay madalas na ginagamit nang industriyal para sa hangaring ito, na nakalaan bilang isang tagapuno sa ilang mga materyales, tulad ng mga plastik ng iba't ibang mga polimer (PVC, resins, rubbers), mga kable o kisame.

Katalista

Ang Mg (OH) _{2 na} synthesized bilang nanop template ay ipinakita upang maging mahusay upang maparalisa ang mga reduction ng kemikal; halimbawa, 4-nitrophenol (Ph-NO ₂ ) hanggang 4-aminophenol (Ph-NH ₂ ). Gayundin, ang mga ito ay may aktibidad na antibacterial, kaya maaari itong magamit bilang isang therapeutic agent.

Adsorbent

Ang ilang mga solong Mg (OH) _{2 ay} maaaring maging napakaliit, depende sa pamamaraan ng kanilang paghahanda. Samakatuwid, nahanap nila ang application bilang adorbents.

Sa may tubig na solusyon, ang mga molekula ng pangulay ay maaaring mag-adsorb (sa kanilang mga ibabaw), nililinaw ang tubig. Halimbawa, ang mga ito ay may kakayahang mag-adorb ng digo carmine dye na naroroon sa mga sapa ng tubig.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Magnesium hydroxide. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Magnesium hydroxide. PubChem Database. CID = 14791. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Mga Gallery ng Amethyst. (2014). Ang mineral na brucite. Nabawi mula sa: galeriya.com
5. Henrist et al. (2003). Pag-aaral ng morpolohiya ng magnesium hydroxide nanoparticle
6. napalbo sa dilute aqueous solution. Journal ng Crystal Growth 249, 321–330.
7. Saba J., Shanza RK, Muhammad RS (2018). Sintesis at istrukturang pagsusuri ng mesoporous magnesium hydroxide nanoparticles bilang mahusay na katalista.
8. Thimmasandra Narayan Ramesh at Vani Pavagada Sreenivasa. (2015). Pag-alis ng Indigo Carmine Dye mula sa Aqueous Solution Gamit ang Magnesium Hydroxide bilang isang Adsorbent. Journal of Materials, vol. 2015, Article ID 753057, 10 mga pahina. doi.org/10.1155/2015/753057