Kandungan
Apabila magnesium terbakar di udara, ia bergabung dengan oksigen untuk membentuk sebatian ionik yang dipanggil magnesium oksida, atau MgO. Ia boleh bergabung dengan nitrogen untuk membentuk magnesium nitrit, Mg3N2, dan juga boleh bertindak balas dengan karbon dioksida. Reaksi adalah kuat dan api yang dihasilkan adalah warna putih. Ia digunakan untuk menggunakan pembakaran magnesium untuk menghasilkan cahaya yang digunakan dalam kilat kamera fotografi, tetapi hari ini mentol lampu telah mengambil alih tempat ini. Namun, ini adalah demonstrasi biasa di bilik darjah.
Arahan
-
Ingatkan penonton anda bahawa udara adalah campuran gas, yang terdiri terutamanya dari nitrogen dan oksigen; walaupun ia juga mengandungi karbon dioksida dan gas-gas lain.
-
Jelaskan bahawa atom cenderung lebih stabil apabila lapisan luar selesai, iaitu, apabila ia mempunyai banyak elektron yang mungkin. Magnesium hanya mempunyai dua; Oleh itu, ia cenderung "memberi pinjaman" kepada reaksi kimia. Ion positif yang terbentuk dalam proses ini, Mg + 2, mempunyai lapisan luar yang lengkap. Sudahkah oksigen cenderung untuk mendapatkan dua elektron untuk melengkapkan lapisan luarnya.
-
Jelaskan bahawa apabila oksigen telah memperoleh kedua-dua elektron daripada magnesium, ia akan mempunyai lebih banyak elektron daripada proton dan ini memberikan caj negatif. Atom magnesium, yang telah kehilangan dua elektron, kini mempunyai lebih banyak proton; dengan itu mempunyai tuduhan positif. Ion-ion yang bertentangan ini menarik, membentuk struktur seperti kisi.
-
Jelaskan bahawa dengan kombinasi magnesium dan oksigen, produk, magnesium oksida, mempunyai tenaga kurang daripada reaktan. Tenaga yang hilang dipancarkan sebagai haba dan cahaya, yang menerangkan api putih terang yang akan anda lihat. Jumlah haba adalah sedemikian rupa sehingga magnesium juga boleh bertindak balas dengan nitrogen dan karbon dioksida, yang biasanya agak tidak reaktif.
-
Jelaskan kepada orang ramai bahawa adalah mungkin untuk menemui jumlah tenaga yang dikeluarkan dalam proses dengan membahagikannya dalam beberapa langkah. Haba dan tenaga diukur dalam unit yang dipanggil joule, dengan satu kilojoule bersamaan seribu joule. Magnesium menguapkan untuk fasa gas menggunakan 148 kJ / mole, di mana tahi lalat ialah 6,022 x 10 atom atom atau zarah atom. Oleh kerana tindak balas melibatkan dua atom magnesium untuk setiap molekul oksigen O2, darab nombor tersebut dengan 2 hingga mencapai 296 kJ kos. Pengionan magnesium menggunakan 4374 kJ lebih, manakala memecahkan O 2 untuk atom individu menggunakan 448 kJ. Untuk menambah elektron ke oksigen, 1404 kJ digunakan. Menambah semua nombor ini, kita perhatikan bahawa perbelanjaannya ialah 6522 kJ. Walau bagaimanapun, semua ini diperolehi dengan tenaga yang dibebaskan apabila ion magnesium dan oksigen bergabung dalam struktur kekisi: 3850 kJ / mol atau 7700 kJ / 2 mol MgO yang dihasilkan oleh tindak balas. Hasilnya ialah pembentukan magnesium oksida mengeluarkan 1206 kJ / 2 mol produk terbentuk, atau 603 kJ / mol.
Pengiraan ini tidak memberitahu apa yang sebenarnya berlaku, mekanisme reaksi sebenar melibatkan perlanggaran antara atom. Walau bagaimanapun, ia membantu untuk memahami di mana tenaga yang dikeluarkan oleh proses ini berasal. Pemindahan elektron dari magnesium ke oksigen, diikuti dengan pembentukan ikatan ionik antara ion, mengeluarkan banyak tenaga. Sudah tentu, tindak balas melibatkan beberapa langkah yang memerlukan tenaga, yang membenarkan keperluan untuk pemanasan atau percikan ringan untuk memulakan proses. Apabila ini dilakukan, haba yang dilepaskan adalah sangat besar sehingga reaksi akan berterusan tanpa campur tangan selanjutnya.
Bagaimana
- Jika anda merancang untuk melakukan demonstrasi, ingat bahawa pembakaran magnesium berpotensi berbahaya. Reaksi mengeluarkan banyak haba; oleh itu, menggunakan karbon dioksida atau pemadam dengan air dalam nyalaan ini sebenarnya akan memburukkan keadaan.
Apa yang anda perlukan
- Slate
- Kapur
