氫氧化鎂為什么可溶于銨鹽中？

氫氧化鎂（Mg(OH)?）通常被認(rèn)為是一種幾乎不溶于水的白色固體。然而，在某些特定條件下，如加入銨鹽（NH??鹽），氫氧化鎂可以表現(xiàn)出一定的溶解性。這種現(xiàn)象主要是由于銨離子（NH??）與氫氧化鎂表面的氫氧根離子（OH?）發(fā)生反應(yīng)，形成弱電解質(zhì)，從而促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

1. 反應(yīng)原理： 當(dāng)銨鹽（如NH?Cl）加入到氫氧化鎂的懸浮液中時，銨離子（NH??）與氫氧化鎂表面的氫氧根離子（OH?）發(fā)生如下反應(yīng)：

NH4++OH?→NH3H2ONH4++OH?→NH3H2O

生成的氨水（NH?·H?O）是一種弱堿，它可以進(jìn)一步離解為銨離子和氫氧根離子，但由于它是弱電解質(zhì)，離解程度較低，這使得氫氧化鎂表面的氫氧根離子得以移除，從而促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

2. 溶解平衡： 氫氧化鎂在水中的溶解平衡可以表示為：

Mg(OH)2?Mg2+2OH?Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH?(aq)

加入銨鹽后，銨離子與氫氧根離子反應(yīng)，降低了溶液中氫氧根離子的濃度，使得溶解平衡向右移動，促進(jìn)了氫氧化鎂的溶解。

3. 酸堿理論： 根據(jù)Bronsted-Lowry酸堿理論，NH??是一個質(zhì)子供體（酸），而OH?是一個質(zhì)子接受體（堿）。當(dāng)它們相遇時，NH??會奪取OH?上的一個質(zhì)子，形成NH?·H?O，從而破壞了氫氧化鎂的溶解平衡，促使更多的氫氧化鎂溶解。

實驗驗證

1. 實驗操作：
• 準(zhǔn)備氫氧化鎂的懸濁液。
• 向懸濁液中逐漸加入銨鹽溶液（如NH?Cl）。
• 觀察氫氧化鎂的溶解情況。
2. 實驗現(xiàn)象：
• 加入銨鹽后，懸濁液變得澄清，說明氫氧化鎂溶解了。
• 可以測量溶液的pH值，隨著銨鹽的加入，pH值會下降，反映了氨水的生成。
3. 結(jié)論： 通過上述實驗可以證實，銨鹽確實可以促進(jìn)氫氧化鎂的溶解。這是因為銨離子與氫氧化鎂表面的氫氧根離子反應(yīng)生成氨水，降低了溶液中氫氧根離子的濃度，從而使溶解平衡向右移動，導(dǎo)致氫氧化鎂溶解。

應(yīng)用

1. 工業(yè)應(yīng)用：
• 在某些工業(yè)過程中，如廢水處理，利用銨鹽促進(jìn)氫氧化鎂的溶解可以幫助去除重金屬離子。
• 在制備某些鎂化合物的過程中，銨鹽可以作為輔助試劑來提高產(chǎn)率。
2. 科學(xué)研究：
• 在研究氫氧化鎂的溶解行為及其在不同條件下的應(yīng)用時，銨鹽可以作為一種有效的工具。