マグネシウムの燃焼

こんにちは～　(*^_^*)/

今回は、気体の発生の問題から１つ････

「窒素と酸素から成る空気を密閉した容器内で、Mgを燃焼させ、生成物を塩酸に溶かした後、水酸化ナトリウムを加えて加熱すると何が発生するか？」

マグネシウムMgはイオン化傾向が大きく、酸化されやすい固体です。
マグネシウムリボンは、二酸化炭素中でも燃焼します(Movie)。
また、空気中で閃光を発して燃えて白い灰が残ります。
さて、この白い灰が酸化マグネシウムMgOだけであれば、塩酸に溶かした後、水酸化ナトリウムを加えても何も起こりませんよね。
　　2Mg＋O2→2MgO
　　MgO＋2HCl→MgCl2＋H2O

日本化学会主催の日本化学会化学教育部会による昭和５１年度九州地区化学教育研究協議会のレポートで「マグネシウム燃焼時の窒化マグネシウム生成について(大口市立山野中学校　大窪是男氏)」により詳細に発表されています。
その報告によると、
Mgの加熱燃焼実験において、教科書の(空気中でMgに点火してMgOを生成する)方法では、生成物に酸化マグネシウムMgOだけでなく、Mg3O2が混入する為、組成が一定とならないこと。
Mg3O2の生成量は、Mgが0.32gのとき11%，Mgが0.41gのとき35%となること。
窒素気流中では92%以上のMg3O2が生成されること。
が確認できたとしています。

よって、
マグネシウムを窒素存在下で燃焼させると、一部が3Mg＋N2→Mg3N2の反応により窒化マグネシウムになる。
窒化マグネシウムは塩酸により分解され、塩化マグネシウムと塩化アンモニウムとなる。
強塩基のNaOHによる追い出しによりアンモニアが遊離して加熱すると気体として発生する。
となります

さて、話はまったく変わりますが、
東大の数学はWilliam Lowell Putnam Mathematical Competition に元ネタがあるらしいと本日知り合いの人からの情報あり(出典はこちらのページへ)

タグ：C3VX 選抜 医学部受験 東大受験 マグネシウム アンモニア 質量保存の法則 窒化マグネシウム

コメント 1

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by Stephania (2018-01-17 11:49)