Oxalate de magnésium

Oxalate de magnésium
Identification
Nom UICPA	oxalate de magnésium
Nom systématique	oxalate de magnésium
Synonymes	magnesium ethanedioate ethanedioic acid, magnesium salt (1:1) (Dihydrate) magnesium oxalate-2-hydrate magnesium oxalate dihydrate oxalic acid magnesium salt dihydrate [1]
N^o CAS	547-66-0[2] 6150-88-5 (dihydrate)[2]
N^o ECHA	100.008.121
N^o CE	208-932-1[3]
PubChem	68353[1]
SMILES	C(=O)(C(=O)[O-])[O-].[Mg+2] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI= 1S/C2H2O4.Mg/c3-1(4)2(5)6;/h(H,3,4)(H,5,6);/q;+2/p-2 1S/C2H2O4.Mg.2H2O/c3-1(4)2(5)6;;;/h(H,3,4)(H,5,6);;2*1H2/q;+2;;/p-2 (Dihydrate) [4],[5]
Apparence	solide blanc [2]
Propriétés chimiques
Formule	MgC2O4 MgC2O4•2H2O (Dihydrate)
Masse molaire	112.324 g/mol 148.354 g/mol (dihydrate) [2]
Propriétés physiques
T° fusion	entre 420 et 620 °C 150 °C (dihydrate) Les deux se décomposent[6]
Solubilité	0,038 g/100 g H2O (anhydre et dihydraté)[2]
Masse volumique	2,45 g/cm^3[4]
Pression de vapeur saturante	2,51 × 10^−6 mmHg[3]
Composés apparentés
Autres composés	oxyde de magnésium
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

L'oxalate de magnésium est un composé inorganique ionique constitué d'un cation magnésium avec une charge 2+ lié à un anion oxalate. Il possède la formule chimique MgC₂O₄. L'oxalate de magnésium est un solide blanc qui existe sous deux formes : une forme anhydre et une forme dihydratée où deux molécules d'eau sont complexées avec la structure. Les deux formes sont pratiquement insolubles dans l'eau et dans les solutions organiques.

Occurrence naturelle

Certains oxalates peuvent être trouvés dans la nature sous forme minérale, les plus répandus étant la whewellite et la weddellite, qui sont des oxalates de calcium. L'oxalate de magnésium se trouve naturellement près de Mill of Johnston qui est situé près de la ville d'Insch dans le nord-est de l'Écosse. Le minéral oxalate de magnésium est appelé glushinskite. L'oxalate de magnésium se trouve à l'interface entre le lichen et le rocher sur la serpentinite. Il a été trouvé dans une couche blanche crémeuse qui était mélangée au champignon du lichen. Une image au microscope électronique à balayage d'échantillons a montré que les cristaux avaient une structure pyramidale avec des faces à la fois courbes et striées. La taille de ces cristaux allait de 2 à 5 μm^[7].

Synthèse et réactions

L'oxalate de magnésium peut être synthétisé en combinant un sel ou un ion de magnésium avec un oxalate.

Mg²⁺+C₂O₄²⁻ → MgC₂O₄

Un exemple particulier de synthèse serait obtenu en mélangeant Mg(NO₃)₂ et KOH puis en ajoutant cette solution à (COOH)₂^[8].

L'oxalate de magnésium se décompose lorsqu'il est chauffé. En premier lieu, le dihydrate se décompose à 150 °C sous la forme anhydre.

MgC₂O₄•2H₂O → MgC₂O₄ + 2H₂O

Si on continue à chauffer, la forme anhydre se décompose en oxyde de magnésium et en oxydes de carbone entre 420 et 620 °C. Il se forme tout d'abord du monoxyde de carbone et du carbonate de magnésium. Ensuite, le monoxyde de carbone s'oxyde en dioxyde de carbone et le carbonate de magnésium se décompose en oxyde de magnésium et en dioxyde de carbone^[6].

MgC₂O₄ → MgCO₃ + CO

CO + 1/2O₂ → CO₂

MgCO₃ → MgO + CO₂

L'oxalate de magnésium dihydraté a également été utilisé dans la synthèse de l'oxyde de magnésium sous forme nanométrique. L'oxyde de magnésium est important car il est utilisé comme catalyseur, matériau réfractaire, adsorbant, supraconducteur et matériau ferroélectrique. Les nano-particules d'oxyde de magnésium sont optimales pour certains de ces usages à cause de leur rapport plus élevé entre la surface et le volume, comparé aux particules de plus grande taille. La plupart des méthodes de synthèse de l'oxyde de magnésium produisent des particules de grande taille, cependant le procédé sol-gel utilisant l'oxalate de magnésium produit des particules nanométriques d'oxyde de magnésium très stables. Le procédé sol-gel implique la combinaison d'un sel de magnésium, dans ce cas l'oxalate de magnésium, avec un agent gélifiant. Ce procédé produit effectivement des nano-particules d'oxyde de magnésium^[9].

Santé et sécurité

L'oxalate de magnésium est un irritant de la peau et des yeux.

Références

1. « Oxalates-Compound Summary » (consulté le 16 novembre 2012)
2. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2012–2013, 93^e éd.
3. « Magnesium Oxalate Chemical Formula, Chemical CAS 547-66-0 » (consulté le 16 novembre 2012)
4. « Magnesium Oxalate » (consulté le 16 novembre 2012)
5. « Magnesium Oxalate » (consulté le 16 novembre 2012)
6. Ahmed Gadala, « Kinetics of the Decomposition of Hydrated Oxalates of Calcium and Magnesium in Air », Thermochimica Acta, vol. 74,‎ 1984, p. 255–272 (DOI 10.1016/0040-6031(84)80027-1)
7. M Wilson, D. Jones et D.J. Russell, « Glushinskite, a naturally occurring magnesium oxalate », Mineralogical Magazine, vol. 43,‎ 1980, p. 837–840 (DOI 10.1180/minmag.1980.043.331.02)
8. Yoshio Masuda, « Kinetics of the Thermal Dehydration of Magnesium Oxalate Dihydrate in a Flowing Atmosphere of Dry Nitrogen », J. Phys. Chem., vol. 91,‎ 1987, p. 6543–6547 (DOI 10.1021/j100310a024)
9. Mohd Mastuli, Roshidah Rusdi, Annie Mahat, Norazira Saat et Norlida Kamarulzaman, « Sol-Gel Synthesis of Highly Stable Nano Sized MgO from Magnesium Oxalate Dihydrate », Advanced Materials Research, vol. 545,‎ 2012, p. 137–142 (DOI 10.4028/www.scientific.net/amr.545.137)

Voir aussi

• acide oxalique