Πώς αντιδρά το αέριο άζωτο με μαγνήσιο;
Εδώ είναι η ισορροπημένη χημική εξίσωση:
3 mg (s) + n₂ (g) → mg₃n₂ (s)
Μηχανισμός της αντίδρασης:
1. Ενεργοποίηση θερμότητας: Η αντίδραση απαιτεί σημαντική ποσότητα θερμικής ενέργειας για να σπάσει ο ισχυρός τριπλός δεσμός σε αέριο αζώτου. Αυτό επιτυγχάνεται συνήθως με θέρμανση μαγνησίου έως υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 800 ° C).
2. οξείδωση μαγνησίου: Σε υψηλές θερμοκρασίες, το μαγνήσιο αντιδρά εύκολα με αέριο αζώτου. Τα άτομα μαγνησίου χάνουν ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ιόντα μαγνησίου (Mg²⁺).
3. Μείωση αζώτου: Το αζώνας κερδίζει ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ιόντα νιτριδίου (N³⁻).
4. σχηματισμός νιτριδίου μαγνησίου: Τα ιόντα μαγνησίου και τα ιόντα νιτριδίου συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια στερεή ένωση, νιτρίδιο μαγνησίου (Mg₃n₂).
Χαρακτηριστικά της αντίδρασης:
* Exothermic: Η αντίδραση απελευθερώνει θερμική ενέργεια, καθιστώντας την εξωθερμική.
* Στερεά κατάσταση: Τα αντιδραστήρια είναι στερεό μαγνήσιο και αέρια άζωτο, ενώ το προϊόν είναι ένα στερεό.
* υψηλή θερμοκρασία: Η αντίδραση προχωρά μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες.
* Πράσινο-κίτρινο χρώμα: Το σχηματισμένο νιτρίδιο μαγνησίου είναι ένα πρασινωπό-κίτρινο στερεό.
Χρήσεις νιτριδίου μαγνησίου:
* Πηγή αζώτου: Το νιτρίδιο μαγνησίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή αζώτου σε διάφορες εφαρμογές.
* Λίπασμα: Το νιτρίδιο του μαγνησίου μπορεί να δράσει ως πλούσιο σε άζωτο λίπασμα για φυτά.
* Μείωση του παράγοντα: Το νιτρίδιο του μαγνησίου μπορεί να δράσει ως αναγωγικός παράγοντας σε ορισμένες χημικές αντιδράσεις.
Προφυλάξεις ασφαλείας:
* Το χειρισμό του νιτριδίου μαγνησίου απαιτεί προσοχή καθώς αντιδρά με νερό για να απελευθερώσει την αμμωνία, η οποία είναι τοξική.
* Η αντίδραση απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες και πρέπει να ληφθούν κατάλληλα μέτρα ασφαλείας για την πρόληψη εγκαταστάσεων ή άλλων τραυματισμών.
