Spørsmål:
Hvorfor reagerer Mg kraftig i NaCl-løsning og mindre i vann?
ray
2015-08-06 11:18:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Når du putter $ \ ce {Mg} $ i vann, dukker det opp noen $ \ ce {H2} $ bobler. Men når du setter $ \ ce {Mg} $ i en $ \ ce {NaCl} $ -løsning, er det en kraftig frigjøring av $ \ ce {H2} $, hvorfor er dette og hvilke reaksjoner som skjer?

Min første tanke er at saltet gir kimdannelsessteder for $ \ ce {H_ {2}} $, men jeg klarte ikke å finne endelig støtte med beskjeden søking. Jeg kan ta feil. Har du en referanse eller to som du kan dele, eller er det observasjonen du deler?
Det kan være feil, men hypotesen min er forskjellig fra det faktiske svaret. Når magnesiumhydroksid reagerer, danner det et beskyttende lag over rent magnesium, som i passivt aluminium. Når NaCl tilsettes øker det hydroksydløseligheten (på grunn av aktiviteter og så videre); som en konsekvens, gjør reaksjonen raskere ...
En svar:
SYK
2015-10-17 09:14:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det vil fortsatt være den samme reaksjonen.

\ begin {align} \ ce {Mg (s) &-> Mg ^ 2 + + 2 e -} & E ^ \ circ& = \ pu {2.36 V} \\\ ce {2 e- + 2H2O (l) &-> H2 (g) + 2OH-} & E ^ \ circ& = \ p } \ times 2 \ end {align}

Den kombinerte reaksjonen vil være spontan ( $ E > 0 $ ), men $ \ ce {Mg (OH) 2 (s)} $ er svært uoppløselig, \ begin {align} \ ce {Mg (OH) 2 (s) &< = > Mg ^ 2 + (aq) + 2OH- (aq)}, & K_ \ mathrm {sp} = 7.1 \ times 10 ^ {- 12}, \ end {align} span> lar løsningen ikke være tilstrekkelig med ioner til å lede elektronene som er nødvendige for å fullføre reaksjonen raskt (til tross for at det kommer ut hydrogengass). $$ \ ce {Mg (s) + 2H2O (l) -> H2 (g) + Mg (OH) 2 (s)} $$

Dette er som en elektrokjemisk celle uten saltbro (eller bro med bare avionisert vann). Derfor vil litt saltioner akselerere reaksjonen fremover.

Derimot vil kalsiumfast stoff, som har sammenlignbart standardreduksjonspotensial, gjennomgå en lignende redoksreaksjon i vann og trenger ingen hjelp for ytterligere ioner fordi $ \ ce {Ca (OH) 2 (s)} $ er omtrent en million ganger mer løselig ( $ K_ \ mathrm {sp} = 6,5 \ ganger 10 ^ {- 6} $ ) enn magnesiumhydroksid, noe som gir tilstrekkelige frie ioner i løsningen til å drive en kraftig frigjøring av hydrogengass. (Det er et par YouTube-videodemoer.)

Kalsiumhydroksid er ikke en million ganger mer løselig enn magnesiumhydroksid. Løselighetsproduktet er en million ganger større, ja, men med tre ioner som er dannet, er dette proporsjonalt med kuben av molariteten. Det virkelige molforholdet er altså omtrent 100 til 1, men det er fortsatt nok til å utgjøre en stor forskjell i reaktivitet.
Hvor i det opprinnelige spørsmålet er det nevnt kalsium? Du har ikke svart på spørsmålet.


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...