[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]

Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka
Nazwa Magnez
Nazwa łacińska _____
Symbol Mg
Liczba atomowa 12
Masa atomowa 24,305
Temperatura topnienia 648,8°C
Temperatura wrzenia 1090°C
Gęstość względna 1,74 g/l (20°C)
Stopnie utlenienia II
Konfiguracja elektronowa [Ne]3s2


_____Duże ilości magnezu znajdują się zarówno w skorupie ziemskiej, jak i w całym Wszechświecie. Magnez należy do ośmiu pierwiastków najbardziej rozpowszechnionych w poznanym Wszechświecie. Tlenek magnezu (MgO) to przeszło 1/3 masy minerałów występujących na powierzchni ziemi.
_____Magnez jest metalem aktywnym chemicznie, często stosowanym do otrzymywania innych metali przez redukcję ich soli i tlenków.
_____Sproszkowany magnez łatwo pali się w powietrzu, dając olśniewająco białe światło.
_____Magnez jest najlżejszym metalem stosowanym do celów konstrukcyjnych, podobnie jak nieco cięższe aluminium. Palenie się magnezu w temperaturze spalania benzyny i innych paliw ogranicza to zastosowanie. Magnez stanowi również ważny dodatek stopowy, poprawiający właściwości użytkowe aluminium i cynku: ułatwiający ich walcowanie, wyciskanie, spawanie i obróbkę. Magnez to także ważny katalizator reakcji organicznych i pierwiastek niezbędny dla zdrowia ludzkiego.

Właściwości

_____Magnez należy do grupy IIA (2) układu okresowego, obejmującej pierwiastki zwane berylowcami. Mają one wiele cech wspólnych. Wszystkie są miękkimi (z wyjątkiem berylu), srebrzystobiałymi metalami, dobrze przewodzącymi elektryczność. Mają znacznie wyższe temperatury topnienia niż ich odpowiedniki w grupie IA (1).
_____Magnez odznacza się znaczną reaktywnością. Łączy się z większością niemetali i jest często stosowany jako reduktor, wypierający inne metale z ich związków. Stanowi również katalizator kilku ważnych reakcji nieorganicznych i wielu procesów biochemicznych.
_____Sproszkowany magnez łatwo pali się w powietrzu, dając olśniewająco białe światło, był więc dawniej stosowany w fotograficznych żarówkach błyskowych.

Otrzymywanie

_____Oceany świata można uznać za niewyczerpane źródło magnezu; każdy kilometr sześcienny wody morskiej zawiera milion ton tego pierwiastka. Wiele metod otrzymywania magnezu i jego związków opiera się na wykorzystaniu wody morskiej. Nie jest ona jedynym źródłem magnezu. Można go również otrzymywać z solanek towarzyszących złożom soli kamiennej, a czasem także z odwiertów naftowych. Niekiedy praktyczne jest otrzymywanie magnezu z takich minerałów jak dolomit (CaCO3*MgCO3) i karnalit (KCl*MgCl2*6H2O), zwłaszcza tam, gdzie woda morska nie jest łatwo dostępna.
_____Nie jest, niestety możliwe bezpośrednie wydobywanie magnezu z wody morskiej i solanek. W większości metod otrzymuje się najpierw chlorek magnezu (MgCl2), ktry poddaje się elektrolizie; jako jej produkty powstają magnez i chlor.
_____Chlorek magnezu, główny elektrolit w procesie elektrolizy, nie występuje w przyrodzie w dostatecznych ilościach. Można go otrzyma z dostępnych surowców: wody morskiej i muszli ostryg lub wody morskiej i dolomitu. Jeżeli łatwo dostępne są muszle ostryg, miele się je na proszek i wypala w piecu, otrzymując wodorotlenek wapnia, Ca(OH)2. Po zmieszaniu go z wodą morską jony OH- wiążą się z jonami Mg+ w wodzie tworząc wodorotlenek magnezu, Mg(OH)2 - zawiesinę zwaną mlekiem magnezjowym. Podczas reakcji coraz większe ilości białej substancji osiadają na dnie zbiornika. Osad oddziela się i poddaje działaniu kwasu solnego, otrzymując chlorek magnezu:
Mg(OH)2 + HCl ---> MgCl2 + 2H2O

Związki

_____Magnez tworzy najtrwalsze związki na stopniu utlenienia II. Występuje w nich jako jon Mg2+.
Chlorek magnezu, MgCl2 Mg2+ + 2Cl- ---> MgCl2
Tlenek magnezu, MgO Mg2+ + O2- ---> MgO
_____Chlorek magnezu jest głównym związkiem magnezu w wodzie morskiej, a tlenek magnezu stanowi 35% skorupy ziemskiej.
_____Jon Mg2+ wiąże się z jonami na wyższych (ujemnych) stopniach utlenienia tworząc np.:
Fosforan magnezuMg3(PO4)2
Krzemek magnezu2Mg2+ + Si4- ---> Mg2Si
_____Węglan magnezu, MgCO3, występuje w przyrodzie jako magnezyt i dolomit. Ten biały krystaliczny związek jest stosowany do produkcji farb i pigmentów. Dodanie węglanu magnezu do soli kuchennej zapobiega jej zlepianiu się wskutek absorpcji wilgoci z powietrza.
_____Fluorek magnezu, MgF2, otrzymuje się z występującego w przyrodzie sellaitu. W stanie czystym MgF2 jest białą, fluoryzującą substancją krystaliczną, z odcieniem fioletowym. Stosuje się go jako cienką powłokę na szkle optycznym, zmniejszającą odblask i odbicie.

Izotopy

_____Magnez występuje na Ziemi głównie jako magnez-24. Około 20% to mieszanina prawie równych ilości magnezu-25 i magnezu-26. Pozostałe izotopy są promieniotwórcze i otrzymywane sztucznie.
IzotopRozpowszechnienie
w przyrodzie
Okres
połowicznego
zaniku
Typ
rozpadu
20Mg_____0,1sß+, p
21Mg_____122msß+, p
22Mg_____3,86sß+
23Mg_____11,32sß+
24Mg78,9%__________
25Mg10,00%__________
26Mg11,01%__________
27Mg_____9,45minß-
28Mg_____21hß-
29Mg_____1,3sß-
30Mg_____0,33sß-
31Mg_____0,25sß-

[Właściwości] [Otrzymywanie] [Związki] [Izotopy]