Magnesium bikarbonat: sifat fisik dan kimia

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 17:49

Asam karbonat, yang merupakan larutan karbon dioksida dalam air, dapat berinteraksi dengan oksida basa dan amfoter, amonia, dan alkali. Sebagai hasil dari reaksi, garam sedang diperoleh - karbonat, dan asalkan asam karbonat diambil secara berlebihan - bikarbonat. Dalam artikel ini, kita akan berkenalan dengan sifat fisik dan kimia magnesium bikarbonat, serta fitur distribusinya di alam.

Reaksi kualitatif untuk ion bikarbonat

Baik garam sedang maupun asam, asam karbonat berinteraksi dengan asam. Sebagai hasil dari reaksi, karbon dioksida dilepaskan. Keberadaannya dapat dideteksi dengan melewatkan gas yang terkumpul melalui larutan air kapur. Kekeruhan diamati karena pengendapan endapan kalsium karbonat yang tidak larut. Reaksi tersebut menggambarkan bagaimana magnesium bikarbonat, yang mengandung ion HCO₃^{-, bereaksi.}

Interaksi dengan garam dan alkali

Bagaimana reaksi pertukaran terjadi antara larutan dua garam yang dibentuk oleh asam dengan kekuatan yang berbeda, misalnya, antara barium klorida dan garam asam magnesium? Ini berjalan dengan pembentukan garam yang tidak larut - barium karbonat. Proses seperti ini disebut reaksi pertukaran ion. Mereka selalu berakhir dengan pembentukan endapan, gas, atau produk yang sedikit terdisosiasi, air. Reaksi alkali natrium hidroksida dan magnesium bikarbonat mengarah pada pembentukan garam menengah magnesium karbonat dan air. Ciri dekomposisi termal amonium karbonat adalah, selain munculnya garam asam, gas amonia dilepaskan. Garam asam karbonat, bila dipanaskan dengan kuat, dapat berinteraksi dengan oksida amfoter, seperti seng atau aluminium oksida. Reaksi berlanjut dengan pembentukan garam - magnesium aluminat atau sengat. Oksida yang dibentuk oleh unsur non-logam juga mampu bereaksi dengan magnesium bikarbonat. Garam baru, karbon dioksida dan air ditemukan dalam produk reaksi.

Mineral tersebar luas di kerak bumi - batu kapur, kapur, marmer, berinteraksi dengan karbon dioksida yang terlarut dalam air untuk waktu yang lama. Akibatnya, garam asam terbentuk - magnesium dan kalsium bikarbonat. Ketika kondisi lingkungan berubah, misalnya ketika suhu naik, reaksi sebaliknya terjadi. Garam sedang, mengkristal dari air dengan konsentrasi tinggi bikarbonat, sering membentuk es dari karbonat - stalaktit, serta pertumbuhan dalam bentuk menara - stalagmit di gua batu kapur.

Kesadahan air

Air berinteraksi dengan garam-garam yang terkandung dalam tanah, seperti magnesium bikarbonat, yang rumusnya adalah Mg(HCO₃)_{2. Dia melarutkannya, dan dia menjadi kaku. Semakin banyak kotoran, semakin buruk produk direbus dalam air seperti itu, rasa dan nilai gizinya memburuk dengan tajam. Air seperti itu tidak cocok untuk mencuci rambut dan mencuci pakaian. Air sadah sangat berbahaya untuk digunakan dalam instalasi uap, karena kalsium dan magnesium bikarbonat yang terlarut di dalamnya mengendap selama perebusan. Ini membentuk lapisan skala yang tidak menghantarkan panas dengan baik. Ini penuh dengan konsekuensi negatif seperti konsumsi bahan bakar yang berlebihan, serta boiler yang terlalu panas, yang menyebabkan keausan dan kecelakaan.}

Kesadahan magnesium dan kalsium

Jika ion kalsium ada dalam larutan berair bersama dengan anion HCO₃^{-, maka mereka menyebabkan kesadahan kalsium, jika kation magnesium - magnesium. Konsentrasi mereka dalam air disebut kesadahan total. Dengan perebusan yang lama, bikarbonat berubah menjadi karbonat yang sukar larut, yang mengendap sebagai endapan. Pada saat yang sama, kesadahan total air dikurangi dengan indikator karbonat atau kesadahan sementara. Kation kalsium membentuk karbonat - garam sedang, dan ion magnesium adalah bagian dari magnesium hidroksida atau garam dasar - magnesium karbonat hidroksida. Terutama, kekakuan tinggi yang melekat pada air laut dan samudera. Misalnya, di Laut Hitam, kekerasan magnesium adalah 53,5 mg-eq / l, dan di Pasifiklaut – 108 mg-eq/l. Seiring dengan batu kapur, magnesit sering ditemukan di kerak bumi - mineral yang mengandung karbonat dan bikarbonat natrium dan magnesium.}

Metode pelunakan air

Sebelum menggunakan air, yang total kesadahannya melebihi 7 mg-eq / l, harus dibebaskan dari kelebihan garam - dilunakkan. Misalnya, kalsium hidroksida, kapur mati, dapat ditambahkan ke dalamnya. Jika soda ditambahkan pada saat yang sama, maka Anda dapat menghilangkan kesadahan (non-karbonat) yang konstan. Metode yang lebih nyaman juga digunakan yang tidak memerlukan pemanasan dan kontak dengan zat agresif - alkali Ca(OH)_{2. Ini termasuk penggunaan penukar kation.}

Prinsip operasi penukar kation

Aluminosilikat dan resin penukar ion sintetis adalah penukar kation. Mereka mengandung ion natrium seluler. Melewati air melalui filter dengan lapisan tempat pembawa berada - penukar kation, partikel natrium akan berubah menjadi kation kalsium dan magnesium. Yang terakhir diikat oleh anion penukar kation dan ditahan dengan kuat di dalamnya. Jika dalam air terdapat konsentrasi ion Ca²⁺ dan Mg^{2+, maka akan menjadi keras. Untuk mengembalikan aktivitas penukar ion, zat ditempatkan dalam larutan natrium klorida, dan reaksi sebaliknya terjadi - ion natrium menggantikan kation magnesium dan kalsium yang teradsorpsi pada penukar kation. Penukar ion yang diperbaharui siap untuk proses pelunakan air keras lagi.}

Disosiasi elektrolisis

Sebagian besar garam sedang dan asam dalamdalam larutan berair, ia terbagi menjadi ion, menjadi konduktor jenis kedua. Artinya, zat tersebut mengalami disosiasi elektrolitik dan larutannya mampu menghantarkan arus listrik. Disosiasi magnesium bikarbonat menyebabkan adanya kation magnesium dan ion kompleks bermuatan negatif dari residu asam karbonat dalam larutan. Gerakannya yang diarahkan ke elektroda yang bermuatan berlawanan menyebabkan munculnya arus listrik.

Hidrolisis

Reaksi pertukaran antara garam dan air, yang menyebabkan munculnya elektrolit lemah, adalah hidrolisis. Ini sangat penting tidak hanya di alam anorganik, tetapi juga merupakan dasar untuk metabolisme protein, karbohidrat dan lemak dalam organisme hidup. Bikarbonat kalium, magnesium, natrium dan logam aktif lainnya, yang dibentuk oleh asam karbonat lemah dan basa kuat, dihidrolisis sepenuhnya dalam larutan berair. Ketika fenolftalein yang tidak berwarna ditambahkan ke dalamnya, indikatornya berubah menjadi merah tua. Hal ini menunjukkan sifat basa lingkungan, karena akumulasi kelebihan konsentrasi ion hidroksida.

Lakmus ungu dalam larutan berair dari garam asam dari asam karbonat berubah menjadi biru. Kelebihan partikel hidroksil dalam larutan ini juga dapat dideteksi menggunakan indikator lain - jingga metil, yang berubah warna menjadi kuning.

Siklus garam asam karbonat di alam

Kemampuan bikarbonat untuk larut dalam air mendasari pergerakan konstan mereka di alam mati dan hidup. Air tanah, jenuh dengan karbon dioksida, merembes melalui lapisan tanah, ke dalamterdiri dari magnesit dan batugamping. Air yang mengandung bikarbonat dan magnesium masuk ke dalam larutan tanah, kemudian terbawa ke sungai dan laut. Dari sana, garam asam memasuki organisme hewan dan pergi ke konstruksi kerangka eksternal (cangkang, kitin) atau internal mereka. Dalam beberapa kasus, di bawah pengaruh suhu tinggi geyser atau mata air asin, hidrokarbonat terurai, melepaskan karbon dioksida dan berubah menjadi endapan mineral: kapur, batu kapur, marmer.