Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol: Mg

Nombre atòmic: 12

Magnesi

Magnesio

Magnesium

Magnésium

Grup: 2

Període: 3

Família:     Metalls Alcalinoterris

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Sir Humphrey Davy

Nacionalitat: Gran Bretanya

Any: 1808

Origen del nom: de la paraula grega “magnesia” que designava la ciutat de Tesalia.

Una mica d’història: A finals del segle XVII l’anglès Grew va obtenir una substància (sulfat de magnesi, MgSO4) a partir d’aigües d’una font a Epsom (Anglaterra) a la que anomenà sal d’Epsom

L'anglès Joseph Black, va reconèixer el magnesi com un element químic al 1755.

El primer en aïllar el metall, encara que impur, fou el químic britànic Sir Humphrey Davy en 1808, per electròlisi d’una barreja d’òxid de magnesi, MgO, i òxid mercúric, HgO.

En aquella època es coneixien dues substàncies anomenades magnèsia alba (carbonat bàsic de magnesi) i magnèsia nigra (òxid de manganès) i per evitar confusions s’anomenà magnesi a l’element derivat de la primera substància i manganès al derivat de la segona.

En 1829 Bussy va preparar el metall amb major puresa.  

Estat natural: Es presenta en la natura únicament en combinació química amb altres elements, particularment en minerals ( més de 60) com carnalita, dolomita, magnesita i olivina.

També es presenta en moltes roques com a silicat i com a sal, clorur de magnesi, en les aigües dels oceans i llacs salats.

La producció mundial estimada de magnesi està al voltant de les 350000 tones anuals.

Estructura cristal·lina:

 

Sistema Hexagonal

Abundància a l’ésser humà: 27·104 ppb (parts per bilió) en pes.

 

Abundància a la Terra: ocupa el 8è lloc en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 6·105 ppb (parts per bilió) en pes.

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

24,305

1738

2

13,97

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

922

1363

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,6

0,65 (Mg 2+ )

1,36

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

0

737,7

1450,6

7732,6

+2

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

224,7

1,31

10,6

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

148,00

9,00

128,00

1045,00

156,00

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions:  el magnesi metall té un gran risc de foc.

Els compostos de magnesi no són particularment tòxics.

2,36

Mg2+/Mg

(solució àcida)

metall

Característiques:

 

És un metall blanc, relativament tou, mal·leable i no molt dúctil. És un bon conductor de la calor i l’electricitat.

S’oxida ràpidament en aire humit però no en aire sec. L’acció de la humitat juntament amb el diòxid de carboni atmosfèric produeix una fina capa de carbonat de magnesi que, en ser porosa, acaba per atacar tot el metall.

El magnesi en pols o en cintes crema en l’aire produint una llum blanca intensa. Aquesta propietat s’ha utilitzat durant molt de temps per a preparar pólvores i per a flashos en fotografia, barrejant llimadures de magnesi amb clorat de potassi.

El magnesi és un element important per a plantes i animals; el requisit diari per a un adult és de 0,3g. Alguns enzims requereixen magnesi pel seu funcionament i els compostos responsables del color verd en les plantes també es basen en magnesi.    

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància

Altres

Magnesi - 22

12

10

22Mg

3,86 segons

0,00

Radioactiu

Magnesi - 23

12

11

23Mg

11,32 segons

0,00

Radioactiu

Magnesi - 24

12

12

24Mg

Estable

78,99

 

Magnesi - 25

12

13

25Mg

Estable

10

 

Magnesi - 26

12

14

26Mg

Estable

11,1

 

Magnesi - 27

12

15

27Mg

9,45 min.

0,00

Radioactiu

Magnesi - 28

12

16

28Mg

21 h.

0,00

Radioactiu

Magnesi - 29

12

17

29Mg

1,3 segons

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

El magnesi té un fort poder reductor, es resistent a les bases però és atacat  pels àcids. Es dissol en àcid sulfúric diluït o àcid clorhídric i forma solucions que contenen el ió aquós Mg (II) juntament amb hidrogen gas:

Mg (s) + H2SO4 (aq) à Mg2+ (aq) + SO42- (aq) + H2 (g)

Mg (s) + 2HCl (aq) à Mg2+ (aq) + 2Cl- (aq) + H2 (g)

El magnesi crema en l’aire i dóna òxid de magnesi, MgO, i nitrur de magnesi, Mg3N2:

2Mg (s) + O2 (g) à 2MgO (s)                  3Mg (s) + N2 (g) à Mg3N2 (s)

L’òxid de maagnsei s’obté normalment per escalfament del carbonat de magnesi.

No reacciona amb l’aigua líquida però si amb vapor d’aigua per a donar òxid de magnesi MgO (o hidròxid de magnesi MgOH amb excés de vapor) i hidrogen gas:

Mg (s) + 2H2O (g) à Mg(OH)2 (aq) + H2 (g)

És molt reactiu amb els halògens i forma halurs de magnesi (II):

Mg (s) + Cl2 (g) à MgCl2 (s)           Mg (s) + Br2 (g) à MgBr2 (s)

Al roig reacciona directament amb el nitrogen.

Amb aire

Vigorosa; amb calor àMgO ; Mg3N2         2Mg (s) + O2 (g) à 2MgO (s)      3Mg (s) + N2 (g) à Mg3N2 (s)

Amb H2O

Suau; à H2; Mg(OH)2      Mg (s) + 2H2O (g) à Mg(OH)2 (aq) + H2 (g)

Amb HCL  6M

Suau; à H2 ; MgCl2

Amb HNO3  15M

Vigorosa; à Mg(NO3)2 ; NOx

Amb NaOH  6M

No reacciona

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

Hi ha grans quantitats de magnesi en l’aigua de mar, d’aquí es pot obtenir com a clorur de magnesi per reacció amn l’òxid de calci:  CaO + H2O à Ca2+ +2OH-

                          Mg2+ + 2OH- à Mg(OH)2

                          Mg(OH)2 + 2HCl à MgCl2 + 2H2O

El metall s’obté per electròlisi del clorur de magnesi anhidre fos al que prèviament s’ha afegit una mica de clorur sòdic per augmentar la conductivitat elèctrica i disminuir el punt de fusió                           

En el càtode: Mg2+ (l) + 2 e- → Mg           En l'ànode: Cl- → ½ Cl2 (g) + 2 e-

Un altre mètode, també elctrolitic, és a partir d’una barreja de magnesi i fluorur de magnesi fos.

També es pot preparar per escalfament del carbonat per a produir òxid que posteriorment es redueix amb carbó en absència d’oxigen. Aquesta reacció es produeix a una temperatura superior al punt d’ebullició del magnesi, per la qual cosa els vapors del mateix que es produeixen, es redueixen a pols refredant-los mitjançant un corrent d’hidrogen.

Usos

Els composts de magnesi, en primer lloc l'òxid de magnesi, son emprats principalment com a material refractari als forns per fabricar ferro i acer, metalls no ferrosos, vidre, i ciment. L'òxid de magnesi junt amb altres components s'empren també a l'agricultura, i a les indústries químiques i de la construcció. Aliat amb l'alumini s'usa per fabricar envasos de llauna.

Els aliatges de magnesi, que tenen gran resistència  a la tensió, son usats també en components estructurals dels automòbils i de maquinaria. Aliat amb alumini, coure o cinc és molt utilitzat en construccions metàl·liques lleugeres, per a la indústria aeronàutica, xassís d’instruments òptics, esquís, tallagespes, aparells ortopèdics, mobiliari d’exteriors i per a la fabricació d’èmbols i pistons.

Un ús d'aquest metall es també l'eliminació dels sulfurs en el ferro i l'acer.

Altres usos són:

Additiu en propel·lents convencionals.

Obtenció de fosa nodular (Fe-Si-Mg).

Agent reductor en l'obtenció de urani i altres metalls a partir de les seves sals.

L'hidròxid de magnesi, Mg(OH)2, també anomenat llet de magnèsia, el clorur de magnesi, MgCl2, el sulfat de magnesi, MgSO4 o sals Epsom i el citrat s'empren en medicina. L’hidròxid també s’utilitza en el refinat del sucre.

El clorur de magnesi, MgCl2·6H2O s’usa pel tractament del cotó i els teixits de llana, en la fabricació del paper i en ciments i ceràmiques.

El citrat de magnesi, Mg3(C6H5O7)2·4H2O,s’usa en medicina i en la preparació de begudes efervescents

La pols de carbonat de magnesi, MgCO3 és utilitzat pels atletes com a gimnastes i aixecadors de pes per a millorar l'adherència dels objectes. També el carbonat s’usa com a material aïllant i refractari.

L’òxid de magnesi, MgO, s’usa com a material refractari i aïllant de la calor, en cosmètica, com additiu en la fabricació de paper i com a laxant antiàcid lleu.

Altres usos inclouen flaixos fotogràfics, pirotècnia i bombes incendiàries.

Toxicitat

És essencial per l’home.