Карбонат магния MgCO3: свойства, получение, применение
Карбонат магния MgCO3 — нерастворимая в воде средняя соль угольной кислоты, молярная масса 84 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- MgCO3
- Класс
- соль (средняя, нерастворимая)
- Молярная масса
- 84 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 84,32 г/моль
- Другие названия
- магнезит (минерал); углекислый магний
- Состояние
- твёрдое кристаллическое вещество
- Степени окисления
- Mg +2, C +4, O −2
- Связи
- ионная между Mg2+ и CO32−, внутри карбонат-иона ковалентная полярная
- Кристаллическая решётка
- ионная
- Растворимость
- нерастворим, растворяется в кислотах
Что такое карбонат магния?
Карбонат магния MgCO3 встречается в природе как минерал магнезит, а входит он и в состав доломита вместе с карбонатом кальция. Это нерастворимая соль, построенная из катионов магния Mg2+ и карбонат-ионов CO32−.
Как и все нерастворимые карбонаты, он растворяется в кислотах с выделением углекислого газа, а при сильном нагревании разлагается на оксид и газ. Реакции магния и кальция похожи, но карбонат магния разлагается при заметно более низкой температуре, чем карбонат кальция.
Какие физические свойства у карбоната магния?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое кристаллическое вещество |
| Цвет и запах | белый порошок без запаха; природный магнезит бывает белым, серым или желтоватым |
| Растворимость в воде | практически нерастворим |
| Термическая устойчивость | разлагается при нагревании, обычно выше 400 °C |
| Растворимость в кислотах | растворяется с выделением углекислого газа |
Какие химические свойства у карбоната магния?
Карбонат магния реагирует с кислотами, разлагается при прокаливании и в присутствии углекислого газа переходит в раствор в виде гидрокарбоната. Растворимые соли магния получают именно его растворением в кислотах.
- С соляной кислотойMgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2↑
- С серной кислотойMgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + H2O + CO2↑
- Термическое разложениеMgCO3 → MgO + CO2↑Условия: прокаливание
- С углекислым газом и водой образует растворимый гидрокарбонатMgCO3 + CO2 + H2O ⇄ Mg(HCO3)2
- Ионная форма реакции с кислотойMgCO3 + 2H+ → Mg2+ + H2O + CO2↑
Гидрокарбонат магния существует только в растворе. При кипячении он снова распадается на карбонат (или основной карбонат), воду и углекислый газ, и это одна из причин временной жёсткости воды.
Как получают карбоната магния?
В природе и промышленности
Основное сырьё — магнезит, который добывают в карьерах. Из него обжигом получают оксид магния для огнеупоров.
В лаборатории
Осаждение из раствора соли магния раствором карбоната даёт белый осадок. На практике получается смесь с гидроксидом, но в школьных задачах пишут средний карбонат.
- MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3↓ + 2NaCl
Как распознать карбонат магния? Качественная реакция
Карбонат-ион определяют кислотой по выделению газа. Ион магния осаждают щёлочью: образуется белый осадок гидроксида магния, который в отличие от гидроксида цинка или алюминия в избытке щёлочи не растворяется.
- Mg2+ + 2OH− → Mg(OH)2↓
Где применяют карбоната магния?
- сырьё для огнеупорных материалов и оксида магния;
- получение солей магния;
- магнезия для спортсменов (основной карбонат магния) для сухости рук;
- наполнитель в резине, красках и косметике.
Меры предосторожности. Вещество малоопасно, но пыль раздражает дыхательные пути; при растворении в кислотах работают с концентрированной кислотой осторожно.
Чему равна молярная масса карбоната магния?
M(MgCO3) = 24 + 12 + 3·16 = 84 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 84,32 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где карбонат магния встречается на ЕГЭ?
- Задание 5: классы неорганических веществКлассификация: MgCO3 — средняя нерастворимая соль.
- Задание 7: реагенты и продукты реакцииРеагенты и продукты: взаимодействие нерастворимого карбоната с кислотами.
- Задание 8: химические свойства веществХимические свойства веществ: термическое разложение карбонатов.
- Задание 28: расчёты по уравнению реакцииРасчёты по уравнению: объём газа при растворении карбоната в кислоте.
- Задание 31: цепочка неорганических превращенийЦепочки превращений с магнием: MgCO3 → MgO → MgCl2.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса карбоната магния?
M(MgCO3) = 24 + 12 + 3·16 = 84 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 84,32 г/моль.
Что такое магнезит?
Это природный минерал состава MgCO3. Его добывают как сырьё для получения оксида магния и огнеупорных материалов.
Почему карбонат магния растворяется в кислотах?
Кислота отдаёт ионы водорода карбонат-иону, образуется неустойчивая угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый газ. Газ уходит, и осадок исчезает.
Что получится при прокаливании карбоната магния?
Оксид магния и углекислый газ. Реакция разложения протекает при более низкой температуре, чем у карбоната кальция.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: магний Mg, углерод C, кислород O.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ