酸化マグネシウムから水酸化マグネシウムを生成する実験室レベルの手法を教えてください

質問

MgOからMg(OH)2を生成するのに、MgOを沸騰水に入れるというのを聞いたことがあります。その手法を用いる場合、MgO粉末を沸騰水にどれくらいの時間入れておけばよろしいのでしょうか。できれば、ビーカーに水を入れて、ガスバーナーで沸騰させ、その中にMgO粉末を入れるような簡単な方法を利用したいのですが・・・。また、Mg(OH)2の生成を確認する方法があれば教えてください。

回答No.3

htms42

＃１です。

ＭｇＯ＋２ＨＣｌ→ＭｇＣｌ２＋Ｈ２Ｏ

ＭｇＣｌ２は水によく溶ける物質です。
ＭｇＯの固体が見えなくなれば全て溶けています。
ＮａＯＨ水溶液を加えると初めは残りのＨＣｌと反応します。
溶液がアルカリ性になったところでＭｇ(ＯＨ)2の溶解度が小さいということで沈殿してきます。
溶解度が極端に小さいというわけではありませんので全て沈殿させるのは無理です。塩酸、水酸化ナトリウム溶液は濃い方がいいでしょう。
塩酸はＭｇＯを溶かすのに必要な量以上入れすぎないようにします。

ＭｇＯは非常に安定な化合物です。
作り方にもよるようですが
ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｍｇ(ＯＨ)２
の反応は起こりにくいようです。
ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ(ＯＨ)2
は簡単に起こります。乾燥剤に使うぐらいです。

Ｍｇはアルカリ土類金属に入っていません。いろんな面でカルシウムより下側の元素と性質に違いがあります。
Ｍｇ(ＯＨ)2の溶解度が小さいということから強塩基ではないという性質も出てきます。「アルカリ」土類と呼ぶことができないのです。

Ｍｇを燃やして灰を試験管の中に入れます。水を加えてよく振ります。ほとんど変化は見られません。フェノールフタレイン溶液を加えます。うっすらと赤く色が付きます。ｐＨで８～９ぐらいでしょう。これを加熱します。いくらか濃い赤になります。真っ赤になるというところまでは行きません。
加熱すれば全て溶けるというわけではありません。
Ｍｇの燃えた灰はＭｇＯです。それがＭｇＯに変わったとしても溶解度が小さいのでどんどん溶けるということは起こらないのです。ＭｇＯとＭｇ(ＯＨ)2の混ざった固体が底に沈んだままになっています。

水の中にＭｇを入れます。ゆっくりとした反応が起こります。ポツポツと出る泡の数を数えることが出来るぐらいゆっくりしたものです。
加熱するといくらか速くなります。ジャワジャワと泡を出して溶けていくという反応ではありません。

補足

ご丁寧にありがとうございます。
つまり、MgO単体とMgOを沸騰水に入れて反応させたもの（MgOとMg(OH)2の混合物)があった場合、前者と後者を明確に判別するのは難しいということでしょうか。

回答No.2

丸井 ふたば（@baieru）

まず熱水にマグネシウムを入れる場合。
Mg+２H2O→Mg（OH）2+H2↑

水素の気泡が出るんででなくなったら大体反応は終わり。

しかし酸化マグネシウムなので、それよりは反応が遅いのではないでしょうか。
しかしカルシウムも同じように反応するので、反応自体は起こるはずです。
この場合MgO+H2O→Mg（OH)2と反応するので、個体がなくなったら反応終了ということで大丈夫だと思います。

調べ方としては炭酸水を入れればMgCO3の白色沈殿、硫酸でMgSO4の白色沈殿が出来ると思われます。

すみませんが１番さんの反応はわかりませんので、解説出来ません。

補足

MgOは水に殆ど溶けないのでMgO粉末を沸騰水で数時間保持した時、見た目は殆ど変化しないのですが（粉末が大量に残るのですが）、この場合はMgO個体の表面がMg(OH)2になっていると思えばよろしいのでしょうか。

Mg(OH)2の存在の調べ方として炭酸水や硫酸で白色沈殿を確認する場合、MgOは白色沈殿を生じないのでMg(OH)2の存在が確認できるということなのでしょうか。

回答No.1

htms42

塩酸に溶かしてから水酸化ナトリウムで沈殿させるというのがわかりやすいのではないでしょうか。

補足

ご回答ありがとうございます。
塩酸に溶かしてから水酸化ナトリウムで沈殿させる場合、
水酸化マグネシウムも酸化マグネシウムも塩酸に溶かしたときにMgCl2が生成すると思うのですが、その後水酸化ナトリウムで沈殿させると両者の差が出てMgOがMg(OH)2になっていることが判別できるということでしょうか。
もしよろしければ反応式含めてご教授いただけないでしょうか。
よろしくお願いいたします