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氫氧化鎂為什么可溶于銨鹽中?

作者:小編 瀏覽人數(shù):  次更新時間:2024-08-27

氫氧化鎂為什么可溶于銨鹽中?

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氫氧化鎂(Mg(OH)?)通常被認(rèn)為是一種幾乎不溶于水的白色固體。然而,在某些特定條件下,如加入銨鹽(NH??鹽),氫氧化鎂可以表現(xiàn)出一定的溶解性。這種現(xiàn)象主要是由于銨離子(NH??)與氫氧化鎂表面的氫氧根離子(OH?)發(fā)生反應(yīng),形成弱電解質(zhì),從而促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

  1. 反應(yīng)原理: 當(dāng)銨鹽(如NH?Cl)加入到氫氧化鎂的懸浮液中時,銨離子(NH??)與氫氧化鎂表面的氫氧根離子(OH?)發(fā)生如下反應(yīng):

NH4++OH?→NH3H2ONH4++OH?→NH3H2O

生成的氨水(NH?·H?O)是一種弱堿,它可以進(jìn)一步離解為銨離子和氫氧根離子,但由于它是弱電解質(zhì),離解程度較低,這使得氫氧化鎂表面的氫氧根離子得以移除,從而促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

  1. 溶解平衡: 氫氧化鎂在水中的溶解平衡可以表示為:

Mg(OH)2?Mg2+2OH?Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH?(aq)

加入銨鹽后,銨離子與氫氧根離子反應(yīng),降低了溶液中氫氧根離子的濃度,使得溶解平衡向右移動,促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

  1. 酸堿理論: 根據(jù)Bronsted-Lowry酸堿理論,NH??是一個質(zhì)子供體(酸),而OH?是一個質(zhì)子接受體(堿)。當(dāng)它們相遇時,NH??會奪取OH?上的一個質(zhì)子,形成NH?·H?O,從而破壞了氫氧化鎂的溶解平衡,促使更多的氫氧化鎂溶解。

實驗驗證

  1. 實驗操作:
    • 準(zhǔn)備氫氧化鎂的懸濁液。
    • 向懸濁液中逐漸加入銨鹽溶液(如NH?Cl)。
    • 觀察氫氧化鎂的溶解情況。
  2. 實驗現(xiàn)象:
    • 加入銨鹽后,懸濁液變得澄清,說明氫氧化鎂溶解了。
    • 可以測量溶液的pH值,隨著銨鹽的加入,pH值會下降,反映了氨水的生成。
  3. 結(jié)論: 通過上述實驗可以證實,銨鹽確實可以促進(jìn)氫氧化鎂的溶解。這是因為銨離子與氫氧化鎂表面的氫氧根離子反應(yīng)生成氨水,降低了溶液中氫氧根離子的濃度,從而使溶解平衡向右移動,導(dǎo)致氫氧化鎂溶解。

應(yīng)用

  1. 工業(yè)應(yīng)用:
    • 在某些工業(yè)過程中,如廢水處理,利用銨鹽促進(jìn)氫氧化鎂的溶解可以幫助去除重金屬離子。
    • 在制備某些鎂化合物的過程中,銨鹽可以作為輔助試劑來提高產(chǎn)率。
  2. 科學(xué)研究:
    • 在研究氫氧化鎂的溶解行為及其在不同條件下的應(yīng)用時,銨鹽可以作為一種有效的工具。


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