مركبات المغنيسيوم

تم تحضير هيدريد المغنيسيوم لأول مرة عام 1951 عن طريق تفاعل الهيدروجين والمغنيسيوم تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين وباستخدام يوديد المغنيسيوم كعامل مساعد. ^{[ 1 ]} يتفاعل مع الماء مُطلقًا غاز الهيدروجين؛ ويتحلل عند 287  درجة مئوية وضغط 1  بار. ^{[ 2 ]}

MgH ₂ → Mg + H ₂

يمكن للمغنيسيوم تكوين مركبات ذات الصيغة الكيميائية MgX₂ ₍ حيث X = F، Cl، Br، I) مع الهالوجينات. باستثناء فلوريد المغنيسيوم ، تذوب الهاليدات بسهولة في الماء، ولكن ذوبانية فلوريد المغنيسيوم أعلى من ذوبانية فلوريدات فلزات القلويات الترابية الأخرى. يُنتج فلوريد المغنيسيوم عالي النقاوة صناعيًا عن طريق تفاعل كبريتات المغنيسيوم مع فلوريد الصوديوم ، والذي يتسامى عند 1320  درجة مئوية. يُحصل على كلوريد المغنيسيوم عمومًا عن طريق كلورة أكسيد المغنيسيوم، أو عن طريق تفاعل سداسي هيدرات كلوريد المغنيسيوم مع كلوريد الأمونيوم في جو من كلوريد الهيدروجين الجاف ، ثم التحلل الحراري لملح المغنيسيوم-أمونيوم المزدوج الناتج. ^{[ 3 ]} سيتحلل هيدرات كلوريد المغنيسيوم، مما يجعل المحلول حمضيًا؛ التسخين المباشر للهيدرات سيعطي الناتج المتحلل مائيًا. ^{[ 3 ]}

[Mg(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ → [Mg(H ₂ O) ₅ (OH)] ⁺ + H ₃ O ⁺ (يتحلل في الماء)

MgCl ₂ ·nH ₂ O → Mg(OH)Cl + HCl + (n-1)H ₂ O (يتحلل عند التسخين)

كلوريد المغنيسيوم مركب أيوني، يمكن تحليله كهربائياً في الحالة المنصهرة لإنتاج المغنيسيوم وغاز الكلور . تتشابه خواص بروميد المغنيسيوم ويوديد المغنيسيوم. ويمكن الحصول على HMgX (حيث X = Cl، Br، I) عن طريق تفاعل هاليد المغنيسيوم المقابل مع هيدريد المغنيسيوم . ^{[ 3 ]}

يُعد كل من هيبوكلوريت المغنيسيوم وكلوريت المغنيسيوم مركبات غير مستقرة، ويسهل تحللها مائياً، حيث ينتج الأول ملحاً قاعدياً Mg(OCl) _₂ ·2Mg(OH) _₂ ، بينما ينتج الثاني هيدروكسيد المغنيسيوم Mg(OH) _₂ ؛ ويمكن الحصول على كلورات المغنيسيوم عن طريق تفاعل كربونات المغنيسيوم مع حمض الكلوريك وتبلور سداسي الهيدرات من المحلول، والذي يمكن الحصول عليه أيضاً عن طريق تفاعل هيدروكسيد المغنيسيوم مع غاز الكلور واستخلاصه بالأسيتون .

6 Mg(OH) ₂ ₊ 6 Cl₂ _→ 5 MgCl₂ ₊ Mg(ClO₃ ₎ ₂ ₊ 6 _H₂O

بيركلورات المغنيسيوم مسحوق أبيض سهل الذوبان في الماء، يُحضّر بتفاعل أكسيد المغنيسيوم مع حمض البيركلوريك . يتبلور سداسي الهيدرات من المحلول، ثم يُجفف بخامس أكسيد الفوسفور في فراغ عند درجة حرارة 200-250  درجة مئوية للحصول على الشكل اللامائي. يُستخدم بيركلورات المغنيسيوم كمجفف شائع ، ويمكن استخدامه أيضًا كحمض لويس أو مُنشِّط للإلكترونات . ^{[ 4 ] كما يمكن أن يتبلور بيربرومات المغنيسيوم من المحلول لتكوين سداسي الهيدرات، والذي يُسخّن للحصول على الشكل} اللامائي، ثم يُسخّن الشكل اللامائي مرة أخرى، فيتحلل إلى أكسيد المغنيسيوم والبروم والأكسجين . ^{[ 5} ]

أكسيد المغنيسيوم هو الناتج النهائي للتحلل الحراري لبعض مركبات المغنيسيوم، ويُحضّر عادةً بحرق الكربونات أو الهيدروكسيدات. هيدروكسيد المغنيسيوم إلكتروليت قوي ، ويمكن الحصول عليه من تفاعل ملح المغنيسيوم القابل للذوبان مع هيدروكسيد الصوديوم . ومثل أكسيد المغنيسيوم، يُنتج كربونات قاعدية عند تعرضه للهواء. ^{[ 3 ]} يمكن إنتاج كبريتيد المغنيسيوم من تفاعل المغنيسيوم مع كبريتيد الهيدروجين ، أو من تفاعل كبريتات المغنيسيوم مع ثاني كبريتيد الكربون عند درجة حرارة عالية. ^{[ 6 ]}

Mg + H ₂ S → MgS + H ₂

3 MgSO₄ ₊ 4 CS₂ _→ 3 MgS + 4 COS + 4 _SO₂

يمكن تحلله مائيًا إلى Mg(HS) _₂ ، ثم إلى Mg(OH) _₂ عند درجات حرارة أعلى. كما يمكن تحضير محلول من هيدروسلفيد المغنيسيوم بتفاعل كبريتيد الهيدروجين مع أكسيد المغنيسيوم في معلق. ^{[ ٧ ]} دُرست متعددات كبريتيد المغنيسيوم في بطاريات المغنيسيوم والكبريت. ^{[ ٨ ]} يُعد سيلينيد المغنيسيوم أكثر تفاعلية من سيلينيد الزنك ويتحلل في الهواء الرطب؛ ^{[ ٩ ]} تتشابه خصائص تيلوريد المغنيسيوم وسيلينيد المغنيسيوم. ^{[ ١٠ ]}

يُنسب اسم كاشف غرينيارد إلى الكيميائي الفرنسي فيكتور غرينيارد الذي اكتشفه. يتميز هذا النوع من مركبات المغنيسيوم العضوية بالصيغة العامة R–Mg–X، حيث R مجموعة هيدروكربونية وX هالوجين . وعادةً ما ترتبط هذه المركبات بجزيئات المذيب. يُمكن الحصول على كواشف غرينيارد عن طريق تفاعل المغنيسيوم مع الهيدروكربونات المهلجنة في مذيب. ونظرًا لوجود طبقة أكسيد على سطح المغنيسيوم، يُضاف اليود عادةً لتسريع التفاعل. ^{[ 3 ]} تُستخدم كواشف غرينيارد بشكل شائع في التخليق العضوي لإطالة سلاسل الكربون. ^{[ 11 ]}

ثنائي هيدروكاربيل المغنيسيوم مركب عضوي يحتوي على R–Mg–R'، ويمكن تحضيره بتفاعل ثنائي هيدروكاربيل الزئبق مع المغنيسيوم. ^{[ 12 ]} وتتشابه فعاليته مع كواشف غرينيارد، حيث يتفاعل مع الأكسجين والماء والأمونيا. ^{[ 13 ]}

يُعد أنثراسين المغنيسيوم _{الناتج عن تفاعل المغنيسيوم} والأنثراسين في رباعي هيدروفوران ، والذي يمكن استخدامه لتوفير ^{الكربانيونات} _C14H102− ، والتي تتفاعل مع الإلكتروفيلات للحصول على مشتقات ثنائية من أنثراسين الهيدروجين. ^{[ 14 ]}