Muối magie cacbonat là chất ở dạng tinh thể, màu trắng, khó tan trong nƣớc (9,4mg MgCO3 tan trong 100 g nƣớc ở 18oC). Tích số tan của magie cacbonat là TMgCO3 = 4.105. Khi đun nóng dung dịch cũng bị thủy phân tạo thành muối cacbonat bazơ. Nó tan trong dung dịch dƣ cacbonat kim loại kiềm và trong dung dịch (NH4)2CO3 đậm, quá trình tan tạo ra các muối kép nhƣ K2[Mg(CO3)2].4H2O, KH[Mg(CO3)2].4H2O Amoniac cũng tạo ra hợp chất tƣơng tự vì vậy khi cho dung dịch đậm (NH4)2CO3 tác dụng với muối magie không tạo ra kết tủa.
Nếu cho khí CO2 qua dung dịch huyền phù MgCO3 thì huyền phù này sẽ tan tạo thành muối bicacbonat.
MgCO3 + CO2 + H2O = Mg(HCO3)2
Nhƣng khi đun nóng muối bicacbonat Mg(HCO3)2 bị phân hủy trở lại thành MgCO3.
MgCO3 tinh khiết đƣợc điều chế bằng cách thổi CO2 tinh khiết lên bề mặt magie cacbonat bazơ đun nóng tới 150 – 220oC đến khi có bột trắng xốp tạo ra có khối lƣợng không đổi. Sau đó đƣợc bảo quản trong khí quyển CO2.
36
MgCO3 tách ra từ dung dịch nƣớc ở dạng tinh thể MgCO3.5H2O ở 16o
C, còn nhiệt độ cao hơn thì ở dạng trihidrat hoặc monohidrat.
Các dạng tồn tại: Khoáng Magiezit (dạng MgCO3 khan). Barringtonite (dạng ngậm 2 nƣớc MgCO3.2H2O).
Nesquehonite (dạng ngậm 3 nƣớc MgCO3.3H2O). Lansfordite (dạng ngậm 5 nƣớc MgCO3.5H2O). Ngoài ra còn tồn tại ở dạng khoáng nhƣ:
Dypingite (4MgCO3.Mg(OH)2. 5H2O).
Artinite (MgCO3.Mg(OH)2.3H2O). Hydromagnestite(4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O).
Muối MgCO3 khan không tan trong nƣớc, axeton và amoniac. MgCO3 dù ở dạng nào cũng thể hiện tính bazơ.
Bảng 2- 2: Tính chất tổng quát của MgCO3 Tính chất vật lý
Công thức phân tử MgCO3
Khối lƣợng phân tử 84.32 g/mol
Hình dạng Bột mịn,màu trắng
Khối lƣợng riêng 2.958 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy 350 oC
Có thể cho sục khí cacbonic vào hợp chất magie hidroxit dạng vữa ở áp suất từ 3.5 đến 5 atm dƣới 50oC, tạo ra dung dịch muối magie dihydrocacbonat Mg(HCO3)2 – chất này quyết định độ cứng tạm thời của nƣớc trong tự nhiên.
37
Mg(OH)2 + H2O + CO2 = Mg(HCO3)2 dd (to thƣờng, đun sôi) Nhƣng khi đun nóng Mg(HCO3)2 bị phân hủy trở lại thành MgCO3.
Mg(HCO3)2 MgCO3+ H2O + CO2
Ở nhiệt độ cao, MgCO3 sẽ bị phân hủy thành Magie oxit và khí cacbonic bay lên theo phƣơng trình sau:
MgCO3 = MgO + CO2(350 oC -650 oC)
Khi đƣợc hoà tan trong các dung dịch axít khác, sẽ bị phân hủy tạo thành muối mới đồng thời sẽ giải phóng khí CO2
MgCO3 + 2 HCl → MgCl2 + CO2+ H2O
Tinh thể MgCO3 tan ít trong nƣớc nguội; bị phân hủy trong nƣớc nóng theo phƣơng trình sau:
2(MgCO3.5H2O) = Mg2CO3(OH)2 + CO2 + 9H2O (60 oC-80 oC) 2MgCO3 + H2O(aq) = Mg2CO3(OH)2 + CO2 (180 oC-220 oC)
Điều chế:
Mặc dù magie cacbonat thƣờng có nhiều trong các quặng khoáng vật magnesite dƣới dạng tinh thể ngậm nƣớc MgCO3.3H2O, tuy nhiên nó có thể đƣợc tổng hợp bằng cách hoà 2 dung dịch có chứa ion Mg2+
và CO32+ sao cho tạo ra MgCO3 có dạng kết tủa keo trắng. Sau đó tiến hành lọc dung dịch, bã thu đƣợc đem sấy khô trong chân không để tạo ra muối magie cacbonat dạng khan:
Mg2+ + 2 HCO3- → MgCO3 + CO2 + H2O
MgCO3 tinh khiết đƣợc điều chế bằng cách thổi CO2 tinh khiết lên bề mặt magie cacbonat bazơ đun nóng tới 150 o
C – 220oC đến khi có bột trắng xốp tạo ra có khối lƣợng không đổi. Sau đó đƣợc bảo quản trong khí quyển CO2.
38
[Mg(OH)2]CO3 + CO2 = 2 MgCO3 + H2O