镁化合物
镁化合物是镁和其它元素形成的化合物,在这些化合物中,镁一般为+2价。低价镁化合物也是已知的。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/Sellaite-39033.jpg/150px-Sellaite-39033.jpg)
无机化合物
[编辑]氢化物、卤化物和卤酸盐
[编辑]氢化镁最初于1951年通过镁和氢气在高温、高压和碘化镁催化下反应制得。[1]它可以和水反应放出氢气;它也能在287 °C、1 bar下分解:[2]
- MgH2 → Mg + H2
镁可以和卤素形成化学式为MgX2(X=F, Cl, Br, I)的化合物,除了氟化镁外,其余卤化物都易溶于水,且氟化镁的溶解度较其它碱土金属的氟化物小。工业上通过硫酸镁和氟化钠的反应制备高纯度的氟化镁,它在1260℃左右熔化。氯化镁一般通过氧化镁的氯化制得,或通过六水合氯化镁在干燥氯化氢下和氯化铵反应,再热分解生成的镁铵复盐得到。[3]它的水合物会水解,而使溶液显酸性;直接加热水合物会得到水解产物:[3][4]
- [Mg(H2O)6]2+ ⇌ [Mg(H2O)5(OH)]+ + H3O+ (在溶液中水解)
- MgCl2·nH2O ⇌ Mg(OH)Cl + HCl + (n-1)H2O (固体加热水解)
氯化镁是离子化合物,它在熔融状态下电解,可以得到镁和氯气。溴化镁和碘化镁的性质与氯化镁相似。[4]卤化镁和氢化镁反应,可以得到HMgX(X=Cl, Br, I)。[3]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Magnija_perhlor%C4%81ts_02.jpg/220px-Magnija_perhlor%C4%81ts_02.jpg)
次氯酸镁和亚氯酸镁是不稳定的化合物,它们容易水解,前者生成碱式盐Mg(OCl)2·2Mg(OH)2,后者生成氢氧化物Mg(OH)2;氯酸镁可由碳酸镁和氯酸反应制得,并从溶液中结晶出六水合物,它也能由氢氧化镁和氯气反应得到,并用丙酮提取出来:[4]
- 6 Mg(OH)2 + 6 Cl2 → 5 MgCl2 + Mg(ClO3)2 + 6 H2O
高氯酸镁是易溶于水的白色粉末,可由氧化镁和高氯酸反应得到,它从溶液中结晶出六水合物,再在200~250 °C的真空中通过五氧化二磷干燥,可以得到无水高氯酸镁。它是常用的干燥剂,也可用作路易斯酸或亲电试剂活化剂。[5]高溴酸镁也可以六水合物的形式从溶液中结晶出来,对其加热可以得到无水物,无水物继续加热,它分解为氧化镁、溴和氧气。[6]
氧化物及硫属化物
[编辑]氧化镁是一些镁化合物热分解的最终产物,它通常通过灼烧碳酸盐或氢氧化物来制备。氢氧化镁是一种强电解质,可由可溶性镁盐和氢氧化钠反应得到,它和氧化镁一样,在空气中放置会生成碱式碳酸盐。[3]硫化镁可由镁和硫化氢反应,或通过硫酸镁和碳或二硫化碳在高温反应制得:[7]
- Mg + H2S → MgS + H2
- MgSO4 + 4C → MgS + 4CO
- 3 MgSO4 + 4 CS2 → 3 MgS + 4 COS + 4 SO2
它可以水解为Mg(HS)2,并在较高温度进一步水解为Mg(OH)2。氢硫化镁的溶液也可通过硫化氢和氧化镁悬浮液反应制得。[8]镁的多硫化物在镁硫电池中有所研究。[9]硒化镁比硒化锌活泼,在潮湿空气中分解;[10]碲化镁和硒化镁的性质相似。[11]
有机化合物
[编辑]格氏试剂
[编辑]格氏试剂的名称源自发现它的法国化学家维克多·格林尼亚,这类有机镁化合物具有R–Mg–X通式,其中R为烃基,X为卤素,它们通常与溶剂分子配位。格氏试剂可由镁在溶剂中和卤代烃反应得到,由于镁的表面存在氧化膜,一般会加入碘来加速反应。[3]格氏试剂在有机合成中通常用于延长碳链:[12]
二烃基镁
[编辑]二烃基镁是具有R–Mg–R'的有机化合物,可由二烃基汞和镁的反应制得。[13]它们的反应性和格氏试剂相似,可以和氧、水、氨反应。[14]
(9,10-二氢蒽-9,10-二基)三(四氢呋喃)合镁是镁和蒽在四氢呋喃中反应得到的产物,它可用于提供C14H102−碳负离子,和亲电试剂反应,得到二氢蒽的衍生物。[15]
参考文献
[编辑]- ^ Egon Wiberg, Heinz Goeltzer, Richard Bauer. Synthese von Magnesiumhydrid aus den Elementen (Synthesis of Magnesium Hydride from the Elements) (PDF). Zeitschrift für Naturforschung B. 1951, 6b: 394 [2021-12-06]. (原始内容 (PDF)存档于2020-09-20).
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拓展阅读
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- Magnesium Compounds Statistics and Information. USGS. [2021-12-06]. (原始内容存档于2021-12-06).
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