镁和氮气反应的条件是-镁氮气反应温度
起初,这反应有个叫温度的门槛,得把气氛给烧热。镁条在常温下连火星子都接不住,氮气分子跟它也不喜爱凑整。得用酒精喷灯,枪口对准,把管壁红得跟血一样亮,那温度才能把镁条原子拍得“叮”地一声,撞进氮气的空当。
这时候,镁条表面会冒出一团团惨白的烟,那本来应当是固体氧化镁的,目前加上氮了,就变成一氧化氮和氮化镁的混合气团。 不过,光把管子烧红还不够,还得有个“催化剂”要么说是引路人。
这玩意儿就是氧化镁,实际上就是镁烧完剩下的灰烬。先让镁条烧起来,然后滴点氧化镁进去,镁就猜到了底,知道哪个地方有“门”,哪个地方有“钥匙”了,反应才能顺着那个路往硝里跑。 反应是如何“长”出来的?这个过程实际上挺像冬天穿羽绒服,温度不够,人冻得缩着不肯动;温度一上来,羽绒服就鼓起来了。镁条在管壁里剧烈燃烧,发出刺啦的吱吱声,像刚焊上铜线一样。
这时候生成的产物颜色是关键,一般是灰白色,但要是管壁还热,往往能看到淡黄色的烟,那是氮化镁在飘。反应速度得看着行,忒慢没意义,忒快又糊成一团。 举个数据来说,要是指甲盖大小的一小块镁条,用酒精喷灯烘个两分钟,然后滴进去氧化镁粉,大约得炸腾一下,形成大约几十升的气体。
要是把镁条切成细丝,反应更快,但要是镁条忒粗,火焰可能就被自己给闷住了,反应反而停滞。 还有个细节是,镁和氮气反应后,镁条本身可能会烧得只剩下一层皮,就连有点糊状,这时候直接拿来看,认定像废铁、像灰渣,实际上里面藏着的是一种叫氮化镁(Mg3N2)的东西。
这东西遇水要么遇酸,地上的味道会腾出来。
故此实验完务必得小心处理,别让它去跟空气里的水蒸气抢了,不然氮化镁会水解,生成氨气,那味道就“嘭”地响,把实验员呛得眼泪直流。 要是你想看个更直观的现象,能够拿个透明玻璃管,一头涂锡当塞子。在里面放好镁条,对着一根点燃的酒精灯,把管口朝下插进一管纯氮气里。
这时候你会看到镁条上立马冒烟,然后发出白光,接着管壁就会发烫,试管口冒出的气体会让湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有碱性气体生成,大约率是氯化铵要么氨气。出于氮气氛围忒稳,镁没法跟氧气抢,只能跟氮气做哥们儿,最终出来的气体主要是氮化镁,遇水分解形成氨气。 实际上,镁和氮气反应是个挺慢的过程,特别是常温下,反应根本上能够忽略不计。
要是要在实验室里测镁的表观活动性,实际上往往不是测跟氮气反应的,而是测跟氧气的反应,毕竟那个反应快多了。但要是真想跟氮气反应,那得找那种专门造气氛的瓶,并且得等温度起来了。 最终总结一下,镁跟氮气反应的核心就是“高温”和“助燃剂”。别想靠常温那点微弱的火花去硬碰,得给系统加足热量,再加点氧化镁当催化剂,才能把反应推到那个临界点。一旦温度降下来,反应就停了,镁条还得持续烧着,直到它把周围的空气要么氧气都“吃”光了,那才是确实保险。
故此,赶明儿做实验的时候,记住别嫌它慢,有时候慢就是出于它在跟空气里的氮气“赌气”,非要等个温度,等个机会。
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