Для того чтобы пройти через указанные превращения, начнем с реакции превращения MgSO4 в X. Предполагаем, что X является промежуточным продуктом для получения MgO, что может быть магний оксидом или гидроксидом. Рассмотрим оба варианта.
Превращение MgSO4 в MgO:
Первым шагом может быть получение Mg(OH)2, так как прямое получение MgO из MgSO4 не является обычной практикой:
[
\text{MgSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
Здесь MgSO4 реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием осадка гидроксида магния (Mg(OH)2) и сульфата натрия (Na2SO4).
Затем Mg(OH)2 можно обжигать для получения MgO:
[
\text{Mg(OH)}_2 \rightarrow \text{MgO} + \text{H}_2\text{O}
]
Гидроксид магния при нагревании разлагается на оксид магния и воду.
Превращение MgO в Mg(NO3)2:
Далее, оксид магния можно реагировать с азотной кислотой для получения нитрата магния:
[
\text{MgO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O}
]
Оксид магния реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат магния и воду.
Сокращенное ионное уравнение для реакции MgO с HNO3:
Сначала запишем полное ионное уравнение:
[
\text{Mg}^{2+} + \text{O}^{2-} + 2 \text{H}^+ + 2 \text{NO}_3^- \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2 \text{NO}_3^- + \text{H}_2\text{O}
]
Затем уберем ионы, которые не изменяются в ходе реакции (спектаторские ионы):
[
\text{O}^{2-} + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{H}_2\text{O}
]
В данной реакции ион O2- реагирует с ионами H+, ведущими к образованию воды.