乙酸镁
[CAS 16674-78-5]

基本信息

• 产品分类: 有机原料 >> 羧酸类化合物及衍生物 >> 羧酸酯及其衍生物的盐
• 产品名称: 乙酸镁
• 英文名: Magnesium acetate tetrahydrate
• 别名: Magnesium acetate hydrated; Acetic acid magnesium salt
• 分子式: C₄H₆MgO₄.4(H₂O)
• 分子量: 214.45
• CAS 登录号: 16674-78-5
• EC 号码: 605-451-2
• 分子行输入简码SMILES: CC(=O)[O-].CC(=O)[O-].O.O.O.O.[Mg+2]

物理化学性质

• 密度: 1.454 g/mL (实验值)
• 熔点: 72 - 75 °C (实验值)
• 溶解度: 水: 1200 g/L (15 °C) (实验值)

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338

chemBlink 化学品故事

四水合醋酸镁（CAS 16674-78-5）是醋酸的镁盐水合物，化学式为 Mg(CH₃COO)₂·4H₂O，分子量约为 214.45。它易溶于水，是实验室中常见的镁盐，也可以作为制备其他含镁材料的原料。它的化学式还展示了晶体化学中一个容易被忽略的问题：式子最后的四个水分子并不是晶体表面没有干净的水分，而是这种水合物本身结构的一部分。

水在化学物质中可以扮演完全不同的角色。它可以是溶解物质的溶剂，也可以只是残留在颗粒之间的液体，还可以按照确定的位置进入晶体结构。四水合醋酸镁属于最后一种情况。晶体中的镁离子、醋酸根和水分子形成有规则的排列，其中水分子的氧参与镁离子周围的配位环境。因此，所谓结晶水并不是随意混进晶体中的水，而是构成晶体结构的成员。

这也意味着，把水合物加热脱水与简单地把潮湿粉末烘干并不是完全相同的事情。随着温度升高，四水合醋酸镁失去结晶水，原来有规则的晶体结构随之发生变化。醋酸镁在这方面还有一个很有意思的特点：热脱水得到的无水材料可以形成非晶态，并表现出玻璃转变现象，报道的玻璃转变温度大约在 470 K 附近。

这里所说的“玻璃”并不是日常窗户使用的玻璃，而是一种缺乏晶体长程有序排列的固体状态。人们最容易想到的是硅酸盐玻璃，但实际上有机物、高分子、盐类以及各种混合物都可能形成玻璃态。四水合醋酸镁因此提供了一个有趣的例子：一种看起来十分普通的结晶盐，在失去结晶水以后，可以进入完全不同的固体结构状态。

四个结晶水对物质组成的影响也相当大。无水醋酸镁 Mg(CH₃COO)₂ 的分子量约为 142.39，而四水合物约为 214.45。也就是说，四水合物相当大的一部分质量来自结晶水。如果需要按照质量准确配制一定浓度的镁盐溶液，就必须知道实际使用的是无水物还是四水合物。把四水合物误当成无水醋酸镁进行计算，会使实际加入的镁离子数量产生明显误差。

但是，当四水合醋酸镁投入大量水中并完全溶解以后，原来的晶体结构就消失了。镁离子受到周围水分子的水合作用，醋酸根也进入水溶液环境，原来属于晶格的水与大量溶剂水之间不再具有原先那种明确区别。因此，四水合醋酸镁可以方便地作为水溶性镁离子来源。

镁离子在化学和生命体系中具有非常广泛的重要性。Mg²⁺ 是一个二价金属离子，容易与含氧基团发生作用。在生物体系中，它参与许多酶的功能，并且与磷酸基团具有密切关系。通常被称为细胞“能量货币”的三磷酸腺苷，在许多酶促反应中实际上经常以与镁离子结合的形式参与反应，而不是以完全游离的阴离子形式存在。

镁离子对于核酸化学同样重要。脱氧核糖核酸和核糖核酸骨架上具有大量带负电的磷酸基团，镁离子可以影响这些电荷之间的相互作用，同时也是许多作用于核酸的酶所需要的辅助因子。因此，在一些生物化学和分子生物学实验中，需要向体系加入适量镁盐，而醋酸镁就是可以采用的镁离子来源之一。

四水合醋酸镁易溶于水的特点，在现代材料化学中也很有用。它可以作为制备氧化镁、含镁复合氧化物、纳米材料和催化材料的含镁前体。在这些过程中，醋酸镁通常并不是最终需要得到的材料，而是负责把镁以容易溶解、混合和反应的形式带入制备体系。

这种方法体现了材料合成中的一个常见思路。如果直接把几种粗大的固体粉末机械混合，不同元素很难在很小的尺度上达到均匀分布。使用可溶性金属盐，就可以先让不同金属离子在溶液中充分混合，再通过沉淀、反应或者加热形成最终固体。随后加热可以除去水和有机成分，使剩余的含金属物质重新排列并形成所需要的无机材料。

因此，同一份四水合醋酸镁可以根据下一步处理方式进入完全不同的化学世界。把它溶解，它成为溶液化学和生物化学中方便的 Mg²⁺ 来源；把它加热，四个结晶水逐渐离开，原有晶体结构被破坏，并可以继续向无水材料、非晶材料或者含镁氧化物转变。

这个化合物也提醒我们，水合物化学式中间的那个圆点并不是无关紧要的书写符号。Mg(CH₃COO)₂·4H₂O 并不是“有一点潮湿的醋酸镁”。这四个水分子会影响分子量、晶体结构、热行为以及称取一定质量样品时真正含有多少镁。

一种看起来很简单的盐，因此可以连接几个不同层次的化学问题。在室温晶体中，水分子参与构造有序结构；进入水溶液以后，它提供许多化学和生物过程需要的镁离子；受到加热以后，原来的水合晶体又可以转变成性质不同的固体材料。有时候，一条化学式中最值得注意的部分，恰恰是圆点后面的几个水分子。

References

1. NIST Chemistry WebBook. Acetic acid, magnesium salt, hydrate (2:1:4), CAS 16674-78-5. 分子量、热化学和相变资料。

2. PubChem. Magnesium Acetate Tetrahydrate, CID 134717. 分子式、分子量和物质识别资料。

3. 美国化学会分析试剂标准及四水合醋酸镁分析试剂资料。

4. 有关四水合醋酸镁晶体结构、热脱水及玻璃态形成的公开研究资料。

5. 有关 Mg²⁺ 作为酶辅助因子以及与核苷酸和核酸相互作用的生物化学研究资料。

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