Вопрос:

3. Дайте характеристику магния — простого вещества. Какой тип связи наблюдается в нём? Какие физические свойства имеет металл магний? Запишите уравнения реакций магния со следующими веществами: а) кислородом; б) хлором Cl₂; в) серой; г) азотом N₂; д) соляной кислотой. Рассмотрите их с позиции процессов окисления-восстановления.

Ответ:

Магний — простое вещество, химический элемент-металл с порядковым номером 12. В простом веществе магний атомы соединены металлической связью: положительные ионы металла удерживаются общими делокализованными электронами.

Физические свойства магния: серебристо-белый лёгкий металл; имеет металлический блеск, пластичен, хорошо проводит электрический ток и тепло, относительно мягкий, плотность около 1.74 г/см³, температура плавления около 650 °C. На воздухе покрывается защитной оксидной плёнкой. При нагревании горит ослепительно-белым пламенем.

  1. Реакция с кислородом:
    \(2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO\).
    Магний окисляется: \(Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{2+}\). Кислород восстанавливается: \(O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{2-}\).
  2. Реакция с хлором:
    \(Mg + Cl_2 \rightarrow MgCl_2\).
    \(Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{2+}\); \(Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-\).
  3. Реакция с серой:
    \(Mg + S \rightarrow MgS\).
    \(Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{2+}\); \(S^0 + 2e^- \rightarrow S^{2-}\).
  4. Реакция с азотом:
    \(3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2\).
    \(3Mg^0 - 6e^- \rightarrow 3Mg^{2+}\); \(N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{3-}\).
  5. Реакция с соляной кислотой:
    \(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow\).
    Магний окисляется: \(Mg^0 - 2e^- \rightarrow Mg^{2+}\). Ионы водорода восстанавливаются: \(2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0\).

Во всех реакциях магний является восстановителем и окисляется от степени окисления 0 до \(+2\). Второе вещество является окислителем.

Ответ: металлическая связь; магний — лёгкий серебристо-белый металл с металлическим блеском, высокой электро- и теплопроводностью. Уравнения: \(2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO\); \(Mg + Cl_2 \rightarrow MgCl_2\); \(Mg + S \rightarrow MgS\); \(3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2\); \(Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow\).