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जब मौलिक मैग्नीशियम हवा में जलता है, तो यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर एक आयनिक यौगिक बनाता है जिसे मैग्नीशियम ऑक्साइड या एमजीओ कहा जाता है। मैग्नीशियम भी नाइट्रोजन के साथ मिलकर मैग्नीशियम नाइट्राइड, Mg3N2 बना सकता है, और साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। प्रतिक्रिया जोरदार है और परिणामस्वरूप लौ रंग में एक शानदार सफेद है। एक समय पर, फ़्लोटिंग मैग्नीशियम का इस्तेमाल फ़ोटोग्राफ़ी फ्लैशबल्ब्स में प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता था, हालाँकि आज इलेक्ट्रिक फ़ुलबुल ने इसकी जगह ले ली है। फिर भी यह एक लोकप्रिय कक्षा प्रदर्शन है।
अपने दर्शकों को याद दिलाएं कि वायु गैसों का मिश्रण है; नाइट्रोजन और ऑक्सीजन प्रमुख घटक हैं, हालांकि कार्बन डाइऑक्साइड और कुछ अन्य गैस भी मौजूद हैं।
बता दें कि जब उनके सबसे बाहरी खोल भरे हुए होते हैं, तो परमाणु अधिक स्थिर होते हैं, अर्थात इसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है। मैग्नीशियम के बाहरी आवरण में केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए यह इनको दूर करने के लिए जाता है; इस प्रक्रिया द्वारा गठित सकारात्मक चार्ज आयन, Mg + 2 आयन, एक पूर्ण बाहरी आवरण है। ऑक्सीजन, इसके विपरीत, दो इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है, जो इसके सबसे बाहरी खोल को भरता है।
बताते हैं कि एक बार ऑक्सीजन ने मैग्नीशियम से दो इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त किया है, इसमें प्रोटॉन की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए इसका शुद्ध नकारात्मक चार्ज है। मैग्नीशियम परमाणु, इसके विपरीत, दो इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है, इसलिए इसमें अब इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक प्रोटॉन हैं और इसलिए एक शुद्ध सकारात्मक चार्ज है। ये सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयन एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं, इसलिए वे एक जाली-प्रकार की संरचना बनाने के लिए एक साथ आते हैं।
बता दें कि जब मैग्नीशियम और ऑक्सीजन संयुक्त होते हैं, तो उत्पाद, मैग्नीशियम ऑक्साइड, में अभिकारकों की तुलना में कम ऊर्जा होती है। खोई हुई ऊर्जा को ऊष्मा और प्रकाश के रूप में उत्सर्जित किया जाता है, जो आपको दिखाई देने वाली शानदार सफेद लौ के बारे में बताती है। गर्मी की मात्रा इतनी महान है कि मैग्नीशियम नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है, जो दोनों आमतौर पर बहुत अप्राप्य हैं।
अपने दर्शकों को सिखाएं कि आप यह पता लगा सकते हैं कि इस प्रक्रिया द्वारा कितनी ऊर्जा को कई चरणों में तोड़कर छोड़ा जाता है। ताप और ऊर्जा को जूल नामक इकाइयों में मापा जाता है, जहां एक किलोजूल एक हजार जूल होता है। गैस चरण में मैग्नीशियम को वाष्पीकृत करने में लगभग 148 kJ / तिल लगता है, जहां एक मोल 6.022 x 10 ^ 23 परमाणु या कण होता है; चूंकि प्रतिक्रिया में प्रत्येक O2 ऑक्सीजन अणु के लिए मैग्नीशियम के दो परमाणु शामिल होते हैं, इस आंकड़े को 2 से 296 किलो कैलोरी तक बढ़ाने के लिए गुणा करें। मैग्नीशियम को आयनित करना अतिरिक्त 4374 kJ लेता है, जबकि O2 को अलग-अलग परमाणुओं में तोड़कर 448 kJ लेता है। ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने पर 1404 kJ लगते हैं। इन सभी नंबरों को जोड़ने से आपको 6522 kJ खर्च होता है। यह सब फिर से प्राप्त होता है, हालांकि, जब मैग्नीशियम और ऑक्सीजन आयन जाली संरचना में संयोजित होते हैं, तो ऊर्जा द्वारा जारी किया जाता है: 3850 kJ प्रति मोल या 7700 kJ प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित MgO के दो मोल के लिए। शुद्ध परिणाम यह है कि मैग्नीशियम ऑक्साइड का निर्माण उत्पाद के दो मोल या 603 kJ प्रति मोल के लिए 1206 kJ जारी करता है।
यह गणना आपको नहीं बताती है कि वास्तव में क्या हो रहा है; प्रतिक्रिया के वास्तविक तंत्र में परमाणुओं के बीच टकराव शामिल है। लेकिन यह आपको यह समझने में मदद करता है कि इस प्रक्रिया द्वारा जारी ऊर्जा कहां से आती है। मैग्नीशियम से ऑक्सीजन तक इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण, इसके बाद दो आयनों के बीच आयनिक बांड का गठन, ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा को जारी करता है। प्रतिक्रिया में कुछ कदम शामिल होते हैं, जिनमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है, बेशक, यही कारण है कि आपको इसे किकस्टार्ट करने के लिए एक लाइटर से गर्मी या एक चिंगारी की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है। एक बार जब आप ऐसा कर लेते हैं, तो यह इतनी गर्मी छोड़ता है कि प्रतिक्रिया बिना किसी और हस्तक्षेप के जारी रहती है।