Mg → MgO → MgSO4 → Mg(OH)2 → MgCl2 → Mg(NO3)2 → Mg

Процесс, описанный в вопросе, представляет собой цикл химических реакций, в котором магний (Mg) превращается из одного соединения в другое и возвращается к исходному состоянию. Рассмотрим подробно каждую из этих стадий:

1. Mg → MgO: Когда магний (Mg) подвергается воздействию кислорода (например, при нагревании на воздухе), он окисляется и превращается в оксид магния (MgO). Это реакция горения:

   $$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$$

2. MgO → MgSO4: Оксид магния (MgO) реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), образуя сульфат магния (MgSO₄). Это типичная кислотно-основная реакция:

   $$MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O$$

3. MgSO4 → Mg(OH)2: Сульфат магния (MgSO₄) можно обработать щелочью, например, гидроксидом натрия (NaOH), чтобы получить гидроксид магния (Mg(OH)₂):

   $$MgSO_4 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 + Na_2SO_4$$

   Гидроксид магния (Mg(OH)₂) может осаждаться в виде белого осадка.

4. Mg(OH)2 → MgCl2: Гидроксид магния (Mg(OH)₂) можно растворить в соляной кислоте (HCl), чтобы получить хлорид магния (MgCl₂). Это реакция обмена:

   $$Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$$

5. MgCl2 → Mg(NO3)2: Хлорид магния (MgCl₂) можно обработать азотной кислотой (HNO₃), чтобы получить нитрат магния (Mg(NO₃)₂):

   $$MgCl_2 + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + 2HCl$$

6. Mg(NO3)2 → Mg: Нитрат магния (Mg(NO₃)₂) при нагревании разлагается на оксид магния (MgO) и выделяет кислород. Оксид магния можно восстановить до металлического магния (Mg) с помощью углерода (например, уголь или графит):

   $$Mg(NO_3)_2 \xrightarrow{\text{нагрев}} MgO + 2NO_2 + \frac{1}{2}O_2$$

   Далее оксид магния восстанавливается до магния:

   $$MgO + C \rightarrow Mg + CO$$

Этот цикл может продолжаться, так как магний снова оказывается в своем исходном металлическом состоянии (Mg).