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镁条在空气中燃烧的实验 镁在空气中燃烧

空气中

镁空气体中的燃烧(镁条在空气体中燃烧的实验)
镁的起源镁是宇宙中第九丰富的元素 。它产生于巨大的古老恒星 。三个氦核相继加到一个碳核上，形成一个新的镁核 。当像超新星这样的恒星爆炸时，大部分镁会分散到星际介质中，在那里可以回收到新的恒星系统中 。
随着超新星爆发，镁被分散到星云中 。
镁的原子序数是12，也就是说镁的原子核里有12个质子，外围有12个电子 。镁属于碱土金属，其最外层3s轨道上有两个活性电子，很容易被别人“带走”，使镁变成+2阳离子，这也决定了镁是一种活性金属，它很容易被氧化 。
与铝类似，由于氧化速度极快，镁的最外层原子迅速与空气体中的氧气形成氧化镁，从而形成致密极薄的钝化膜，进而保护内层的镁原子，它们没有机会与空气体中的氧气接触 。所以我们看到的镁金属是一种闪亮的银灰色固体 。
一种固体镁金属
纯镁金属用处不大，它太脆了 。镁是紧密堆积的六方晶体结构，延展性差，受压就开裂 。因此，通常需要在镁中掺入其他物质制成合金，这样可以大大提高镁的延展性，使其成为炙手可热的制造材料明星 。
镁很脆(上图)，含1%铝和0.1%钙的镁合金能承受54%的变形(下图) 。
镁的化学性质上一节我们介绍了镁的最外层3s轨道只有两个电子，这就决定了镁是一种化学性质非常活跃的碱土金属 。如果你把一块镁扔进水中，它会和水反应，在表面形成氢气泡 。虽然它的反应速度比不上碱金属，但是如果你把镁粉扔到水里，那是非常危险的 。理论上，我们可以利用镁和水的可逆反应来获取能量 。一家日本公司正在尝试制造一种“镁基发动机”，这将在镁的应用一章中介绍 。
由于有钝化膜的保护，镁可以制成金属线圈，储存在镁离子中 。
镁可以被快速氧化，因为镁在其外层很容易失去两个电子，而氧获得电子的能力很强，所以镁很容易与氧反应生成氧化镁(MgO) 。镁如果只放在氧气环境中，会形成钝化膜保护自己，但如果被点燃就大不一样了 。
下图是用喷灯加热一块镁金属的图片 。本来是一个视频，从中我拍了四张图片，展示加热燃烧的过程 。从图中我们可以看到，金属镁在空气体中加热到一定温度，会与氧气发生自发反应，剧烈燃烧 。
镁的加热和燃烧过程
镁及镁合金的火焰温度可达3100℃，并发出耀眼的白光 。你最好不要直视镁的火焰，因为里面有大量的紫外线，会对视网膜造成永久性损伤 。镁燃烧的火焰极难熄灭，因为镁在高温下能与氮气、二氧化碳和水发生化学反应，所以你只能用干沙将其覆盖，使其与氧气隔绝 。
在800℃时，镁与氮反应生成氮化镁:
3Mg+N?=Mg?N?
镁可以在二氧化碳中点燃，生成氧化镁和碳；
2Mg+CO?=2MgO+C
如果用水扑灭镁火，镁火会因产生氢气而爆炸:
Mg+2H?O=Mg(OH)?+H?↑
镁燃烧时会发出耀眼的白光 。
镁的生产镁是地壳质量中第八丰富的元素，它大量存在于菱镁矿MgCO?、白云石camg (co)等矿物中 。虽然含镁的矿物有60多种，但只有白云石、菱镁矿、水镁石Mg (OH)、光卤石KCl MgCl? 6H?O、滑石Mg SiO (OH)和橄榄石(Mg、Fe)?SiO?)具有商业开采价值，其他矿物要么储量很少，要么难以提取，不经济 。
菱镁矿(MgCO?)晶体
镁离子Mg ?是海水中第二丰富的阳离子，按质量计约为钠离子含量的三分之一，因此从海水的海盐中提供镁在商业上是合算的 。化工企业通常在海水中加入氢氧化钙，形成氢氧化镁沉淀；
MgCl? +Ca(OH)? = Mg(OH)?↓ +CaCl?
氢氧化镁不溶于水，可以滤出，与盐酸反应生成浓缩氯化镁；
Mg(OH)? + 2盐酸= MgCl? + 2 H?O
然后氯化镁可以电解得到金属镁 。
水镁石mg (oh)
从其他矿石中提取镁，基本遵循逐步合成氯化镁，然后电解氯化镁得到金属镁的步骤 。
白云石，白色晶体是camg (co)
大多数情况下，我们不需要提纯金属镁，包括碳酸镁、氯化镁、柠檬酸镁、氢氧化镁(氧化镁乳)、氧化镁、硫酸镁和七水硫酸镁(泻盐)等 。这些镁化合物对工业和生物学非常重要 。
镁的用途镁主要用于燃烧 。出于各种目的，人们发明了各种燃烧方法 。
最早的时候，东方人发现燃烧的镁能发出耀眼的白色火花，于是把它制成了烟花 。由于镁粉的自燃温度只有473°C，所以也可以和火石一起使用，用刀刮擦产生的火花可以点燃干草或木屑 。在野外生活时，这可以代替火柴 。比打火机耐用，不怕湿 。
镁也可以和燧石一起使用 。用刀刮擦产生火花点火 。

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