Диссоциация гидроксида магния (Mg(OH)₂) — это процесс, при котором это вещество распадается на ионы при растворении в воде. Гидроксид магния является малорастворимым соединением, поэтому его диссоциация в водном растворе протекает не полностью.
Химическое уравнение диссоциации выглядит следующим образом:
[ \text{Mg(OH)}_2 \rightleftharpoons \text{Mg}^{2+} + 2\text{OH}^- ]
Это уравнение означает, что одно молекула гидроксида магния диссоциирует с образованием одного иона магния (Mg²⁺) и двух гидроксид-ионов (OH⁻).
Подробное рассмотрение процесса
Растворимость:
Гидроксид магния является малорастворимым в воде. При 25°C его растворимость составляет около 9.0 мг/л. Это означает, что в воде растворяется очень небольшое количество Mg(OH)₂, что приводит к низкой концентрации ионов в растворе.
Процесс диссоциации:
При растворении в воде, небольшая часть гидроксида магния вступает в контакт с молекулами воды и диссоциирует на ионы. Однако, из-за низкой растворимости, равновесие смещено в сторону нерастворимого соединения.
Константа растворимости (Ksp):
Для малорастворимых соединений, таких как Mg(OH)₂, важна константа растворимости (Ksp), которая характеризует равновесие между растворенными и ионными формами соединения. Для Mg(OH)₂ Ksp составляет примерно (1.5 \times 10^{-11}) при 25°C.
Уравнение для расчета Ksp выглядит следующим образом:
[ K_{sp} = [\text{Mg}^{2+}] \cdot [\text{OH}^-]^2 ]
Если мы обозначим растворимость Mg(OH)₂ в моль/л за s, то концентрации ионов в растворе будут:
[ [\text{Mg}^{2+}] = s ]
[ [\text{OH}^-] = 2s ]
Подставляя эти значения в уравнение для Ksp, получаем:
[ K_{sp} = s \cdot (2s)^2 = 4s^3 ]
Решая это уравнение для s, можно найти концентрацию ионов в насыщенном растворе.
pH раствора:
Поскольку в процессе диссоциации образуются гидроксид-ионы (OH⁻), раствор Mg(OH)₂ будет иметь щелочную реакцию. Однако, из-за низкой растворимости, pH такого раствора будет выше 7, но не слишком высоким.
Применение:
Гидроксид магния используется в медицине в качестве слабительного средства и антацида (для нейтрализации желудочной кислоты). В таких случаях его низкая растворимость играет важную роль, так как это предотвращает быстрый и резкий эффект, обеспечивая более мягкое действие.
Заключение
Диссоциация гидроксида магния в водном растворе — это процесс, при котором малое количество вещества распадается на ионы магния и гидроксид-ионы. Из-за низкой растворимости Mg(OH)₂, концентрация ионов в растворе остается низкой, что определяет его химические и физические свойства.