Магний и азот

IIA группа содержит только металлы – Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химические свойства первого представителя этой группы — бериллия — наиболее сильно отличаются от химических свойств остальных элементов данной группы. Его химические свойства во многом даже более схожи с алюминием, чем с остальными металлами IIA группы (так называемое «диагональное сходство»). Магний же по химическим свойствами тоже заметно отличается от Ca, Sr, Ba и Ra, но все же имеет с ними намного больше сходных химических свойств, чем с бериллием. В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами.

Все элементы IIA группы относятся к s-элементам, т.е. содержат все свои валентные электроны на s-подуровне. Таким образом, электронная конфигурация внешнего электронного слоя всех химических элементов данной группы имеет вид ns² , где n – номер периода, в котором находится элемент.

Вследствие особенностей электронного строения металлов IIA группы, данные элементы, помимо нуля, способны иметь только одну единственную степень окисления, равную +2. Простые вещества, образованные элементами IIA группы, при участии в любых химических реакциях способны только окисляться, т.е. отдавать электроны:

Ме⁰ – 2e^— → Ме⁺²

Кальций, стронций, барий и радий обладают крайне высокой химической активностью. Простые вещества, образованные ими, являются очень сильными восстановителями. Также сильным восстановителем является магний. Восстановительная активность металлов подчиняется общим закономерностям периодического закона Д.И. Менделеева и увеличивается вниз по подгруппе.

Взаимодействие с простыми веществами

с кислородом

Без нагревания бериллий и магний не реагируют ни с кислородом воздуха, ни с чистым кислородом ввиду того, что покрыты тонкими защитными пленками, состоящими соответственно из оксидов BeO и MgO. Их хранение не требует каких-либо особых способов защиты от воздуха и влаги, в отличие от щелочноземельных металлов, которые хранят под слоем инертной по отношению к ним жидкости, чаще всего керосина.

Be, Mg, Ca, Sr при горении в кислороде образуют оксиды состава MeO, а Ba – смесь оксида бария (BaO) и пероксида бария (BaO₂):

2Mg + O₂ = 2MgO

2Ca + O₂ = 2CaO

2Ba + O₂ = 2BaO

Ba + O₂ = BaO₂

Следует отметить, что при горении щелочноземельных металлов и магния на воздухе побочно протекает также реакция этих металлов с азотом воздуха, в результате которой, помимо соединений металлов с кислородом, образуются также нитриды c общей формулой Me₃N₂.

с галогенами

Бериллий реагирует с галогенами только при высоких температурах, а остальные металлы IIA группы — уже при комнатной температуре:

Мg + I₂ = MgI₂ – иодид магния

Са + Br₂ = СаBr₂ –  бромид кальция

Ва + Cl₂ = ВаCl₂ – хлорид бария

с неметаллами IV–VI групп

Все металлы IIA группы реагируют при нагревании со всеми неметаллами IV–VI групп, но в зависимости от положения металла в группе, а также активности неметаллов требуется различная степень нагрева. Поскольку бериллий является среди всех металлов IIA группы наиболее химически инертным, при проведении его реакций с неметаллами требуется существенно большая температура.

Следует отметить, что при реакции металлов с углеродом могут образовываться карбиды разной природы.
зличают карбиды, относящиеся к метанидам и условно считающимися производными метана, в котором все атомы водорода замещены на металл. Они так же, как и метан, содержат углерод в степени окисления -4, и при их гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями одним из продуктов является метан. Также существует другой тип карбидов – ацетилениды, которые содержат ион C₂^2-, фактически являющийся фрагментом молекулы ацетилена. Карбиды типа ацетиленидов при гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями образуют ацетилен как один из продуктов реакции. То, какой тип карбида – метанид или ацетиленид — получится при взаимодействии того или иного металла с углеродом, зависит от размера катиона металла. С ионами металлов, обладающих малым значением радиуса, образуются, как правило, метаниды, с ионами более крупного размера – ацетилениды. В случае металлов второй группы метанид получается при взаимодействии бериллия с углеродом:

Остальные металлы II А группы образуют с углеродом ацетилениды:

С кремнием металлы IIA группы образуют силициды — соединения вида Me₂Si, с азотом – нитриды (Me₃N₂), фосфором – фосфиды (Me₃P₂):

с водородом

Все щелочноземельные металлы реагируют при нагревании с водородом. Для того чтобы магний прореагировал с водородом, одного нагрева, как в случае со щелочноземельными металлами, недостаточно, требуется, помимо высокой температуры, также и повышенное давление водорода. Бериллий не реагирует с водородом ни при каких условиях.

Взаимодействие со сложными веществами

с водой

Все щелочноземельные металлы активно реагируют с водой с образованием щелочей (растворимых гидроксидов металлов) и водорода. Магний реагирует с водой лишь при кипячении вследствие того, что при нагревании в воде растворяется защитная оксидная пленка MgO. В случае бериллия защитная оксидная пленка очень стойкая: с ним вода не реагирует ни при кипячении, ни даже при температуре красного каления:

c кислотами-неокислителями

Все металлы главной подгруппы II группы реагируют с кислотами-неокислителями, поскольку находятся в ряду активности левее водорода. При этом образуются соль соответствующей кислоты и водород. Примеры реакций:

Ве + Н₂SO_4(разб.) = BeSO₄ + H₂↑

Mg + 2HBr = MgBr₂ + H₂↑

Ca + 2CH₃COOH = (CH₃COO)₂Ca + H₂↑

c кислотами-окислителями

− разбавленной азотной кислотой

С разбавленной азотной кислотой реагируют все металлы IIA группы. При этом продуктами восстановления вместо водорода (как в случае кислот-неокислителей) являются оксиды азота, преимущественно оксид азота (I) (N₂O), а в случае сильно разбавленной азотной кислоты – нитрат аммония (NH₄NO₃):

4Ca + 10HNO_3(разб.) = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

4Mg + 10HNO_{3(сильно разб.)} = 4Mg(NO₃)₂ + NН₄NO₃ + 3H₂O

− концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота при обычной (или низкой) температуре пассивирует бериллий, т.е. в реакцию с ним не вступает. При кипячении реакция возможна и протекает преимущественно в соответствии с уравнением:

Магний и щелочноземельные металлы реагируют с концентрированной азотной кислотой с образованием большого спектра различных продуктов восстановления азота.

− концентрированной серной кислотой

Бериллий пассивируется концентрированной серной кислотой, т.е. не реагирует с ней в обычных условиях, однако реакция протекает при кипячении и приводит к образованию сульфата бериллия, диоксида серы и воды:

Be + 2H₂SO₄ → BeSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O

Барий также пассивируется концентрированной серной кислотой вследствие образования нерастворимого сульфата бария, но реагирует с ней при нагревании, сульфат бария растворяется при нагревании в концентрированной серной кислоте благодаря его превращению в гидросульфат бария.

Остальные металлы главной IIA группы реагируют с концентрированной серной кислотой при любых условиях, в том числе на холоду. Восстановление серы может происходить до SO₂, H₂S и S в зависимости от активности металла, температуры проведения реакции и концентрации кислоты:

Mg + H₂SO_4(конц.) = MgSO₄ + SO₂↑ + H₂O

3Mg + 4H₂SO_4(конц.) = 3MgSO₄ + S↓ + 4H₂O

4Ca + 5H₂SO_4(конц.) = 4CaSO₄ +H₂S↑ + 4H₂O

с щелочами

Магний и щелочноземельные металлы со щелочами не взаимодействуют, а бериллий легко реагирует как растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При этом при осуществлении реакции в водном растворе в реакции участвует также и вода, а продуктами являются тетрагидроксобериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и газообразный водород:

Be + 2KOH + 2H₂O = H₂↑ + K₂[Be(OH)₄] — тетрагидроксобериллат калия

При осуществлении реакции с твердой щелочью при сплавлении образуются бериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и водород

 Be + 2KOH = H₂↑+ K₂BeO₂ — бериллат калия

с оксидами

Щелочноземельные металлы, а также магний могут восстанавливать менее активные металлы и некоторые неметаллы из их оксидов при нагревании, например:

Метод восстановления металлов из их оксидов магнием называют магниетермией.

Источник: scienceforyou.ru

Состав и химические свойства

Вещество имеет и другие названия — магний азотнокислый, магниевая селитра. Химическая формула нитрата магния — Mg (NO3)2 * 6Н2О.

Внешне препарат представляет собой гигроскопичные бесцветные кристаллы. Они имеют кубическую решетку. С химической точки зрения, представляет собой соль, которая образована слабым основанием и сильной одноосновной кислотой.

Получать это вещество можно несколькими способами:

• Безводную субстанцию получают из безводного нитрата калия с помощью реакций этого металла с азотным тетраоксидом.
• Другой способ получения — из гексагидрата (жидкого состава нитрата калия). Жидкую форму выделяют в процессе создания очищенного оксида магния и нитратов металлов.
• Еще один способ получения — в результате реакции нитрата кальция с сульфатом магния. В процессе такого синтеза нитрат магния становится раствором, а сульфат кальция выпадает в осадок.
• Одним из лабораторных способов получения магниевой селитры является прямое взаимодействие чистого магния с азотной кислотой.
• В промышленных масштабах удобрение получается из нитромагнезита — природного материала.

Химические особенности соединения заключаются в следующем:

1. Хорошо растворяется в чистой воде, метиловом и этиловом спирте.
2. При нагревании выше 300 °C состав начинает разлагаться на оксид магния и оксид азота.
3. Вступает во взаимодействие с жидким аммиаком.
4. Вступая во взаимодействие с растворами щелочей, эта соль образует нерастворимый осадок гидроксида магния.
5. Нерастворимые осадки образуются в результате реакции с различными минеральными кислотами — угольной, плавиковой, фосфорной, кремниевой.
6. Легко подвергнуть реакции гидролиза нитрат магния. Разложение его позволяет получить основную соль.

Применение магниевой селитры

Нитрат магния — очень эффективное удобрение. Попадая в грунт, оно начинает распадаться на анион азотной кислоты (иное название — нитрат-анион) и магниевые катионы. После этого элемент становится доступным для растений и дает им самые необходимые компоненты — магний плюс азот.

Азотная кислота хорошо разлагается в почве и дает возможность растениям получать достаточное количество азота. В зависимости от методики получения, удобрение бывает жидким или имеет вид кристаллических гранул.

Согласно инструкции по применению, массовая доля магния в удобрении должна быть не менее 10%, а азота — не менее 7%. Общее количество азотно-кислого магния в удобрении должно составлять не менее 98%.

Жидкие формы удобрения выпускаются многими производителями. Концентрация действующего вещества у разных производителей может отличаться, поэтому очень важно внимательно изучать инструкцию по применению.

Концентрация жидкого состава может отличаться у разных производителей, поэтому использовать магниевую селитру необходимо по инструкции к конкретному составу.

Гранулированное удобрение по цвету и консистенции напоминает поваренную соль крупного помола. Кристаллы полупрозрачные, имеют беловатый оттенок. Если их измельчить, они могут приобретать желтоватый или серый оттенок. Гранулы хорошо растворяются в воде или спирте и не образуют осадков или нерастворимых примесей.

Влияние на растения

Магний — элемент, входящий в состав хлорофилла и влияющий на его синтез. В почвах содержится около 2% оксида этого металла. Песчаные грунты содержат меньшее количество вещества — 0,05% — 0,1%. Бедны этим микроэлементом также красноземы и суглинистые почвы.

Средние показатели поглощения этого вещества сельскохозяйственными культурами составляют от 5 до 20 килограммов с гектара. Хорошо реагируют на подкормку магниевой селитрой зерновые культуры, бобовые растения и корнеплоды.

Менее зависим от минеральных подкормок картофель, однако, он тоже требует присутствия магниевых соединений в грунте. Этот микроэлемент влияет на образование в клубнях крахмала и улучшает их вкус.

При внесении этого удобрения на грядки с корнеплодами — морковью или свеклой — у них повышается содержание сахаров. Подкормка бобовых позволяет обогащать культуру белками и сформировать их крахмалистую структуру.

Последствия недостатка элемента

Недостаток магния приводит к тому, что этот элемент перемещается в верхнюю часть растения из нижних листьев. При этом происходит окрашивание прожилок листьев, а поверхность листовой пластины начинает терять цвет и постепенно отмирать.

Некроз листьев при дефиците магниевых соединений может начинаться с появления пятен разной окраски — от фиолетовой до желтой и бурой.

• Овес и ячмень при недостатке микроэлемента образуют продолговатые пятна, которые собираются в цепочки.
• Нижние листья кукурузы приобретают желтые или белые полосы.
• У картофеля при магниевом дефиците преждевременно усыхает ботва.
• Смородина и крыжовник реагируют изменением окраски листьев с зеленой на пурпурно-красную. По краям лист не меняет своего цвета, но скручивается книзу.
• У всех сортов яблонь лист сначала светлеет, затем желтеет, становится бурым и отмирает.

Все эти явления известны садоводам и огородникам под общим названием межжилкового хлороза и являются симптомами дефицита магния. С помощью магниевой селитры можно обогатить растения этим микроэлементом на весь сезон вегетации.

Правила применения удобрения

Чтобы обогатить кислые почвы, их достаточно произвестковать доломитами. Вносить селитру в этом случае необязательно. Однако большинство садоводов практикуют комплексное воздействие доломитов и азотистого магния.

Раствор магниевой селитры используется для любых видов подкормок:

• Внекорневым способом по листу.
• Внесением под корень.
• Капельным поливом.
• В гидропонике — беспочвенной культивации растений.

Наиболее эффективна подкормка этим удобрением на нейтральных почвах с признаками магниевого и азотного голодания. В этом случае рекомендуется вносить магниевые удобрения в комплексе со стимуляторами роста.

С целью проведения корневой подкормки готовят раствор из расчета 0,5 — 1 г нитрата магния на 1 литр воды. Для проведения внекорневой подкормки дозировку препарата следует удвоить. На 1 гектар почвы потребуется 1 тыс. литров раствора.

Начинать подпитку растений нитратом магния можно с апреля. Далее продолжают вносить удобрение на протяжении всего периода вегетации. Между внесениями в грунт интервал должен быть не менее 10 дней, а при внекорневой подкормке -не менее 15 дней. Очень эффективным методом является внесение удобрения в грунт ранней весной под вспашку.

Использовать эту подкормку осень менее эффективно — лучше подпитать почву препаратом «Калимаг».

Следует помнить, что пересыщение плодовых и овощных культур нитратами крайне вредно. Поэтому очень важно строго придерживаться дозировок, указанных в инструкции по применению. При подкормке обязательно учитываются и другие удобрения, которые вносят в почву. В частности, навоз и компост очень богаты азотом и магнием, причем контролировать количество этих элементов в этом случае бывает весьма затруднительно.

Чтобы избежать пересыщения плодовых и овощных культур азотом, следует прекратить все виды подкормок за 2 недели до предполагаемой даты сбора урожая.

Источник: podkormka.guru

Состав и применение удобрения

Для начала необходимо разобраться в самом понятии «селитра». Селитра представляет собой комплекс минералов, в составе которых, имеются нитраты щелочноземельных и щелочных металлов. На внешний вид напоминает маленькие кристаллы. В зависимости от основного элемента селитра может иметь разный цвет.

Магниевая селитра или нитрат магния – это азотно-магниевое удобрение. Зачастую его применяют в виде раствора, но могут использоваться и в сухом кристаллическом виде. На внешний вид она напоминает практически прозрачные кристаллы.

 

Магниевую селитру можно компоновать с любым другим удобрением. В идеале она отлично группируется с калиевой селитрой.

Нитрат магния содержит в себе 15% магния и 11% азота. Эти два микроэлемента способствуют усиленному росту и развитию растений. Свое применение магниевая селитра находит в виде подкормки:

 

• •    овощных культур,
• •    ягодных растений,
• •    плодовых деревьев,
• •    винограда.

 

Это удобрение используют в качестве корневой и некорневой подкормки. Зачастую нитрат магния растворяют в воде, ним производят орошение культур. Процессы дождевания или капельного полива применяют для корневых подкормок.

 

Основные свойства

Основными компонентами магниевой селитры являются азот и магний. Нитратная форма азота позволяет этому элементу быстрее впитываться в сосудистую систему растения.

 

Магний является одним из основных компонентов, который способствует фотосинтезу. Он входит в состав хлорофилла, вещества, которое насыщает растение кислородом и зеленым цветом. Также магний помогает быстрее транспортировать все полезные вещества по растению. Особенно это процесс важен для фосфора.

 

Стоит отметить, что применение нитрата магния вполне безопасно для растения, в отличие от сульфата магния. Применение сульфата магния в качестве удобрения должно строго контролироваться, так как повышенная концентрация приведет к ожогам на листьях обрабатываемых растений.

Магниевую селитру рекомендуют применять на почвах, в составе которых, преобладает песок. Водный раствор магниевой селитры считается одним из главных удобрений для сахарной свеклы, кормовой свеклы, табака, пшеницы, ячменя, бобовых растений, огурцов, картофеля, томатов, капусты, кукурузы.

Основные свойства магниевой селитры:

 

• •    способствует восстановлению обменных процессов в растении,
• •    восстанавливает выработку органических соединений, белков и углеводов,
• •    улучшает качество семенного материала,
• •    увеличивает плодообразование,
• •    ускоряет процесс созревания зерновых культур,
• •    увеличивает морозостойкость озимых зерновых культур, плодовых деревьев и ягодных кустарников.

В каких случаях магниевая селитра является необходимой?

 

От качества и количества подкормок удобрением магниевая селитра зависит здоровье растений. Когда растению не хватает магния, у него можно замечать следующие изменения:

 

• •    листья на середине основного стебля начинают быстро вянуть в независимости от погодных условий,
• •    листья среднего яруса отличаются желтизной,
• •    листья и стебли среднего яруса могут начинаться засыхать и отпадать.

 

Когда происходят такие видоизменения, необходимо проверить растение на наличие вредителей. Если растение не имеет больше никаких других симптомов, кроме перечисленных, то подкормка магниевой селитрой просто необходима.

 

 

Также не стоит путать — нехватку магния с нехваткой азота. Когда растение не получает требуемого количества азота, у него начинают желтеть листья внизу, но не в середине куста.

 

Процесс подкормки растений

Магниевую селитру производят как в сухом виде, так и в виде раствора. Если покупать раствор магниевой селитры, то его уже не нужно дополнительно растворять водой. Он полностью готов к применению. Но, конечно, в инструкции по применению магниевой селитры, должна быть обязательно указанна концентрация.

 

Для рабочего раствора необходимо развести 0,5-1г магниевой селитры 1 литром воды. Такая концентрация считается оптимальной, если делать корневую обработку. Для листовой подкормки необходимо разводить 1-2 г магниевой селитры 1 литром воды. Расход воды для больших территорий должен быть 1000 л на 1 гектар. Производить процесс подкормки можно с периодичностью в две недели.

Процесс подкормки магнием и азотом может начинаться, когда растение только вступило в фазу вегетации. Подкормки магниевой селитрой возможны с апреля по август.

Если проводить процесс орошения нитратом магния, то это лучше всего делать вечером, когда лучи солнца не смогу обжечь листья. Конечно, речь идет о летнем периоде, когда температура воздуха достаточно высокая в дневные часы.

Опасно!!! Применение магниевой стружки и калиевой селитры категорически запрещено! Магниевая стружка в комплекте с калиевой селитрой представляют собой взрывчатое вещество. Его применяют в производстве фейерверков и различной пиротехники.

Источник: promplace.ru