MAGNESIUM HIDROKSIDA: STRUKTUR, SIFAT, TATANAMA, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The magnesium hidroksida adalah sebatian organik mempunyai yang formula kimia Mg (OH) ₂ . Dalam bentuk tulennya, ia adalah pepejal putih kusam dengan penampilan amorf; Walau bagaimanapun, dengan kandungan kekotoran yang kecil dan tepat, ia berubah menjadi brucite pepejal kristal, mineral yang terdapat dalam simpanan tertentu di alam semula jadi, dan merupakan sumber magnesium yang kaya.

Ini adalah elektrolit atau asas yang lemah, jadi pemisahannya rendah di dalam air. Sifat ini menjadikan Mg (OH) ₂ sebagai peneutralan keasidan yang baik untuk penggunaan manusia; ubat yang dikenali sebagai susu penggantungan magnesia. Ia juga tahan api dengan melepaskan air semasa penguraian termalnya.

Sampel pepejal magnesium hidroksida. Sumber: Minat Kimia

Pada gambar atas ditunjukkan beberapa pepejal magnesium hidroksida, di mana warna putih legapnya dapat dihargai. Semakin kristal, mereka mengembangkan permukaan berkaca dan mutiara.

Struktur kristalnya unik kerana membentuk kristal heksagon berlapis dua, yang menjanjikan reka bentuk untuk reka bentuk bahan baru. Tuduhan positif mereka memainkan peranan penting dalam lapisan ini kerana penggantian Mg ²⁺ oleh kation sepele, dan spesies yang terkurung di antara dinding yang terdiri daripada OH ^- anion .

Sebaliknya, aplikasi lain diperoleh bergantung pada morfologi zarah atau nanopartikel yang disiapkan; sebagai pemangkin atau penjerap. Dalam semua daripada mereka, nisbah 1: 2 disimpan berterusan untuk Mg ²⁺ : OH ^- ion , dicerminkan dalam formula yang sama Mg (OH) ₂ .

Struktur

Formula dan oktahedron

Ion yang membentuk magnesium hidroksida. Sumber: Claudio Pistilli

Gambar atas menunjukkan ion yang membentuk Mg (OH) ₂ . Seperti yang dapat dilihat, terdapat dua OH ^- anion untuk setiap kation Mg ²⁺ , yang berinteraksi secara elektrostatik untuk menentukan kristal dengan struktur heksagon. Formula yang sama menunjukkan bahawa nisbah Mg: OH adalah 1: 2.

Walau bagaimanapun, struktur kristal benar adalah sedikit lebih rumit daripada andaian mudah Mg ²⁺ dan OH ^- ion . Sebenarnya, magnesium dicirikan dengan bilangan koordinasi 6, sehingga dapat berinteraksi dengan hingga enam OH ^- .

Oleh itu, oktahedron Mg (OH) _{6 terbentuk} , di mana atom oksigen jelas berasal dari OH ^- ; dan struktur kristal kini bergantung pada pertimbangan oktahedra seperti itu dan bagaimana mereka berinteraksi antara satu sama lain.

Sebenarnya, unit Mg (OH) ₆ akhirnya menentukan struktur berlapis dua yang, pada gilirannya, disusun di ruang untuk menghasilkan kristal heksagon.

Dua lapisan

Struktur lapisan ganda magnesium hidroksida. Sumber: Smokefoot

Gambar atas menunjukkan struktur lapisan ganda magnesium hidroksida (LDH, untuk akronimnya dalam bahasa Inggeris: Hidroksida berganda berlapis). Sfera hijau mewakili ion Mg ²⁺ , yang dapat digantikan oleh ion lain dengan cas yang lebih tinggi untuk menghasilkan cas positif pada lapisan.

Perhatikan bahawa di sekitar setiap Mg ²⁺ terdapat enam sfera merah yang disambungkan ke sfera putih masing-masing; iaitu, unit oktahedral Mg (OH) ₆ . OH ^- bertindak sebagai jambatan untuk bergabung dengan dua Mg ²⁺ pesawat yang berbeza, yang menjadikan lapisan saling berkait.

Begitu juga, diperhatikan bahawa atom hidrogen menunjuk ke atas dan ke bawah, dan terutamanya bertanggungjawab untuk daya intermolekul yang menahan dua lapisan Mg (OH) ₆ unit bersama-sama .

Molekul-molekul neutral (seperti alkohol, amonia dan nitrogen) atau bahkan anion boleh tersusun di antara lapisan ini, bergantung pada seberapa positifnya (jika terdapat ion Al ³⁺ atau Fe ^{3+ yang} menggantikan Mg ²⁺ ). "Pengisi" spesies ini dibatasi oleh permukaan yang terdiri daripada OH ^- anion .

Morfologi

Kaca heksagon berlapis dua tumbuh dengan perlahan atau cepat. Semuanya bergantung pada parameter sintesis atau penyediaan: suhu, nisbah molar, pengadukan, pelarut, reagen sebagai sumber magnesium, asas atau agen pemendakan, dll. Semasa kristal tumbuh, ia menentukan struktur mikro atau morfologi nanopartikel atau agregatnya.

Oleh itu, nanopartikel ini boleh mempunyai bentuk seperti kembang kol, platelet, atau morfologi seperti globule. Begitu juga, taburan ukurannya boleh berubah, begitu juga tahap keliangan pepejal yang dihasilkan.

Hartanah

Penampilan fizikal

Ia adalah pepejal putih, berbutir atau serbuk, dan tidak berbau.

Jisim molar

58.3197 g / mol.

Ketumpatan

3.47 g / mL.

Takat lebur

350 ° C. Pada suhu ini, ia terurai menjadi oksida dengan melepaskan molekul air yang terkandung dalam kristalnya:

Mg (OH) ₂ => MgO (s) + H ₂ O (g)

Keterlarutan air

0.004 g / 100 mL pada suhu 100 ° C; maksudnya, larut dalam air mendidih, menjadikannya sebatian yang tidak larut dalam air. Walau bagaimanapun, apabila pH menurun (atau keasidan meningkat), kelarutannya meningkat kerana pembentukan kompleks air, Mg (OH ₂ ) ₆ .

Sebaliknya, jika Mg (OH) ₂ telah menyerap CO ₂ , ia akan melepaskan gas yang ditahan sebagai effervescence ketika dilarutkan dalam medium berasid.

Indeks biasan

1,559

pH

Suspensi berairnya mempunyai pH yang berbeza antara 9.5 dan 10.5. Walaupun nilai-nilai ini normal, ia mencerminkan asasnya yang rendah berbanding hidroksida logam lain (seperti NaOH).

Kapasiti haba

77.03 J / mol K

Di manakah ia berada?

Kristal vitreous pastel biru dari brucite mineral Sumber: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Magnesium hidroksida boleh didapati secara semula jadi sebagai mineral brucite, yang dicirikan oleh warna putihnya yang lutsinar, dengan nada hijau atau kebiruan bergantung pada kekotorannya. Demikian juga, brucite adalah sebahagian dari beberapa tanah liat, seperti klorit, kerana diapit di antara lapisan silikat, bergabung dengan ion logam.

Dalam brucite terdapat ion lain selain Mg ²⁺ , seperti Al ³⁺ , Fe ³⁺ , Zn ²⁺ dan Mn ²⁺ . Bijihnya boleh dijumpai di berbagai wilayah atau tasik di Scotland, Kanada, Itali dan Amerika Syarikat.

Secara fizikal kristalnya kelihatan seperti kaca cair (gambar atas), dengan warna putih, kelabu, kebiruan atau kehijauan, dan telus dalam spesimen yang jarang berlaku.

Mineral ini adalah salah satu kejahatan yang mempengaruhi simen dan konkrit, kerana cenderung mengembang dan menyebabkan keretakan di dalamnya. Walau bagaimanapun, ia tidak menyerap CO ₂ , sehingga pengapurannya tidak menyumbang kepada kesan rumah hijau dan, oleh itu, ia adalah sumber mineralogi yang sesuai (dan terkaya) untuk mendapatkan magnesium, selain air laut.

Tatanama

Mg (OH) ₂ mempunyai hingga tiga nama yang diterima IUPAC (di luar mineralogi atau ubat). Ini sangat serupa antara satu sama lain, kerana cara mereka hampir tidak berbeza.

Sebagai contoh, 'magnesium hidroksida' sesuai dengan namanya menurut nomenklatur stok, menghilangkan (II) pada akhir kerana +2 hampir secara default adalah satu-satunya keadaan pengoksidaan magnesium.

'Magnesium dihydroxide', menunjukkan dengan awalan pengangka Yunani bilangan ion OH ^- ditunjukkan dalam formula mengikut tatanama sistematik. Dan 'magnesium hidroksida', diakhiri dengan akhiran –ico kerana keadaan magnesium maksimum dan "satu-satunya", menurut tatanama tradisional.

Nama lain, seperti brucite atau susu magnesia, walaupun berkaitan langsung dengan sebatian ini, ia tidak boleh disebut ketika disebut dengan pepejal paling tulennya, atau sebagai sebatian bukan organik (reagen, bahan mentah, dll.).

Permohonan

Peneutralan

Mg (OH) ₂ disebabkan oleh kelarutannya yang rendah dalam air kerana ia adalah peneutralan keasidan yang sangat baik; jika tidak, ia akan basify sederhana dengan menyediakan kepekatan besar OH ^- ion , seperti yang dilakukan pangkalan lain (elektrolit kuat).

Oleh itu, Mg (OH) ₂ nyaris melepaskan OH ^- , pada masa yang sama ia bertindak balas dengan ion H ₃ O ⁺ untuk membentuk magnesium berair kompleks, yang juga disebutkan di atas. Mampu meneutralkan keasidan media berair, ia bertujuan untuk rawatan air sisa.

Ini juga merupakan bahan tambahan untuk makanan, baja, dan produk kebersihan diri tertentu, seperti pasta gigi, kerana ia dapat mengurangkan keasidan mereka.

Antasid

Sebagai sedikit larut dalam air, ia boleh dimakan tanpa risiko kesan OH itu ^- ion (ia bercerai sangat sedikit sebagai elektrolit yang lemah).

Ciri ini, yang dihubungkan dengan subseksyen di atas, menjadikannya antasid untuk merawat pedih ulu hati, penyakit gastrousus, gangguan pencernaan dan sembelit, yang dijual di bawah formula susu magnesia.

Sebaliknya, susu magnesia juga membantu melawan luka sariawan (luka putih dan merah yang muncul di mulut).

Tahan api

Di bahagian sifat disebutkan bahawa Mg (OH) ₂ menguraikan melepaskan air. Tepatnya, air ini membantu menghentikan kemajuan api, kerana mereka menyerap haba untuk menguap dan, pada gilirannya, wap tersebut mencairkan gas yang mudah terbakar atau mudah terbakar.

Mineral brucite sering digunakan secara industri untuk tujuan ini, ditakdirkan sebagai pengisi pada bahan tertentu, seperti plastik dari polimer yang berlainan (PVC, resin, getah), kabel atau siling.

Pemangkin

Mg (OH) _{2 yang} disintesis sebagai plat nano telah terbukti berkesan untuk memangkin pengurangan bahan kimia; sebagai contoh, 4-nitrophenol (Ph-NO ₂ ) hingga 4-aminophenol (Ph-NH ₂ ). Begitu juga, ini mempunyai aktiviti antibakteria, sehingga dapat digunakan sebagai agen terapi.

Penjerap

Sebilangan pepejal Mg (OH) ₂ boleh berliang, bergantung pada kaedah penyediaannya. Oleh itu, mereka mendapati aplikasi sebagai penjerap.

Dalam larutan berair, molekul pewarna dapat menyerap (di permukaannya), menjelaskan air. Contohnya, mereka mampu menyerap pewarna carmine indigo yang terdapat di dalam aliran air.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
2. Wikipedia. (2019). Magnesium hidroksida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
3. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2019). Magnesium hidroksida. Pangkalan Data PubChem. CID = 14791. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Galeri Amethyst. (2014). Brucite mineral. Dipulihkan dari: galleries.com
5. Henrist et al. (2003). Kajian morfologi nanopartikel magnesium hidroksida
6. diendapkan dalam larutan berair cair. Jurnal Pertumbuhan Kristal 249, 321–330.
7. Saba J., Shanza RK, Muhammad RS (2018). Sintesis dan analisis struktur nanopartikel magnesium hidroksida mesopori sebagai pemangkin yang cekap.
8. Thimmasandra Narayan Ramesh dan Vani Pavagada Sreenivasa. (2015). Penyingkiran Indigo Carmine Dye dari Larutan Berair Menggunakan Magnesium Hydroxide sebagai Adsorben. Jurnal Bahan, jilid. 2015, Artikel ID 753057, 10 halaman. doi.org/10.1155/2015/753057