De magnesium Det er et jordalkalimetall som tilhører gruppe 2 i det periodiske systemet. Dens atomnummer er 12 og det er representert med det kjemiske symbolet Mg. Det er det åttende mest utbredte elementet i jordskorpen, omtrent 2,5% av det.
Dette metallet, som dets kongenere og alkalimetaller, finnes ikke i naturen i sin opprinnelige tilstand, men kombinerer med andre elementer for å danne mange forbindelser som er tilstede i bergarter, sjøvann og saltlake..
Magnesium er en del av mineraler som dolomitt (kalsium og magnesiumkarbonat), magnesitt (magnesiumkarbonat), karnalitt (magnesium og kaliumkloridheksahydrat), brucitt (magnesiumhydroksid) og i silikater som talkum og olivin.
Den rikeste naturlige kilden for utvidelsen er havet, som har en overflod på 0,13%, selv om Great Salt Lake (1,1%) og Dødehavet (3,4%) har en høyere konsentrasjon av magnesium. Det er saltlaker med høyt innhold av det, som konsentreres ved fordampning.
Navnet magnesium kommer sannsynligvis fra magnesitt, funnet i Magnesia, i regionen Thessaly, den gamle regionen Hellas. Selv om det er blitt påpekt at magnetitt og mangan ble funnet i samme region.
Magnesium reagerer sterkt med oksygen ved temperaturer over 645 ° C. I mellomtiden brenner magnesiumpulver i tørr luft og avgir et sterkt hvitt lys. Av denne grunn ble den brukt som lyskilde i fotografering. Foreløpig brukes denne eiendommen fortsatt i pyroteknikk.
Det er et essensielt element for levende vesener. Det er kjent å være en kofaktor for mer enn 300 enzymer, inkludert flere glykolyseenzymer. Dette er en viktig prosess for levende vesener på grunn av dets forhold til produksjonen av ATP, den viktigste kilden til cellulær energi..
På samme måte er det en del av et kompleks som ligner hemoglobinhemgruppen, som er tilstede i klorofyll. Dette er et pigment som deltar i realiseringen av fotosyntese.
Artikkelindeks
Joseph Black, en skotsk kjemiker, anerkjente det i 1755 som et element, og demonstrerte eksperimentelt at det var forskjellig fra kalsium, et metall som de forvekslet det med..
I denne forbindelse skrev Black: "Vi ser allerede ved eksperiment at magnesia alba (magnesiumkarbonat) er en forbindelse av en spesiell jord og fast luft".
I 1808 klarte Sir Humprey Davy å isolere den ved hjelp av elektrolyse for å produsere et amalgam av magnesium og kvikksølv. Det gjorde det ved å elektrolysere det våte sulfatsaltet ved hjelp av kvikksølv som katoden. Deretter fordampet det kvikksølv fra malgam ved oppvarming, og etterlot magnesiumresten.
A. Bussy, en fransk forsker, klarte å produsere det første metalliske magnesiumet i 1833. For å gjøre dette produserte Bussy reduksjonen av smeltet magnesiumklorid med metallisk kalium.
I 1833 brukte den britiske forskeren Michael Faraday for første gang elektrolyse av magnesiumklorid for isolering av dette metallet..
I 1886 brukte det tyske selskapet Aluminium und Magnesiumfabrik Hemelingen elektrolyse av karnalitt (MgCltoKCl 6HtoO) smeltet for å produsere magnesium.
Hemelingen, tilknyttet Farbe Industrial Complex (IG Farben), lyktes i å utvikle en teknikk for å produsere store mengder smeltet magnesiumklorid for elektrolyse for produksjon av magnesium og klor..
Under andre verdenskrig begynte Dow Chemical Company (USA) og Magnesium Elektron LTD (UK) den elektrolytiske reduksjonen av sjøvann; pumpet fra Galveston Bay, Texas og i Nordsjøen til Hartlepool, England, for magnesiumproduksjon.
Samtidig lager Ontario (Canada) en teknikk for å produsere den basert på prosessen til L. M. Pidgeon. Teknikken består av termisk reduksjon av magnesiumoksid med silikater i eksternt avfyrte retorter..
Magnesium krystalliserer i en kompakt sekskantet struktur, hvor hvert av atomene er omgitt av tolv naboer. Dette gjør det tettere enn andre metaller, som litium eller natrium..
Elektronkonfigurasjonen er [Ne] 3sto, med to valenselektroner og ti indre skallelektroner. Ved å ha et ekstra elektron sammenlignet med natrium, blir dets metallbinding sterkere.
Dette er fordi atomet er mindre og kjernen har ett proton til; derfor utøver de en større tiltrekningseffekt på elektronene til nærliggende atomer, som trekker avstandene mellom seg. Siden det er to elektroner, er det resulterende 3s-båndet fullt, og det er i stand til å føle enda mer kjernenes tiltrekning.
Deretter ender Mg-atomene med å legge en tett sekskantet krystall med en sterk metallbinding. Dette forklarer smeltepunktet mye høyere (650 ºC) enn natrium (98 ºC).
Alle 3-orbitalene til alle atomene og deres tolv naboer overlapper i alle retninger i krystallen, og de to elektronene går når to andre kommer; så videre, uten at Mg-kationene kan stammeto+.
Magnesium kan miste to elektroner når det danner forbindelser og blir Mg-kationen.to+, som er isoelektronisk for edelgassneonet. Når man vurderer tilstedeværelsen i en hvilken som helst forbindelse, er oksidasjonsantallet av magnesium +2.
På den annen side, og selv om det er mindre vanlig, kan Mg-kationen dannes+, som bare har mistet en av sine to elektroner og er isoelektronisk mot natrium. Når man antar tilstedeværelsen i en forbindelse, sies magnesium å ha et oksidasjonsnummer på +1.
Strålende hvitt fast stoff i ren tilstand før det oksyderer eller reagerer med fuktig luft.
24,304 g / mol.
650 ºC.
1.091 ºC.
1.738 g / cm3 i romtemperatur. Og 1584 g / cm3 ved smeltetemperatur; Med andre ord er væskefasen mindre tett enn den faste fasen, slik det er tilfelle med de aller fleste forbindelser eller stoffer..
848 kJ / mol.
128 kJ / mol.
24,869 J / (mol K).
Ved 701 K: 1 Pa; det vil si at damptrykket er veldig lavt.
1.31 på Pauling-skalaen.
Første ioniseringsnivå: 1737,2 kJ / mol (Mg+ gassformig)
Andre ioniseringsnivå: 1450,7 kJ / mol (Mgto+ gassformig, og krever mindre energi)
Tredje ioniseringsnivå: 7 732,7 kJ / mol (Mg3+ gassformig, og krever mye energi).
160 pm.
141 ± 17 pm
13,97 cm3/ mol.
24,8 µm / m K ved 25 ºC.
156 W / m K.
43,9 nΩ · m ved 20 ºC.
22,4 × 106 S cm3.
2,5 på Mohs-skalaen.
Metallisk magnesium har ingen andre navngitte navn. Dens forbindelser, siden de fleste av dem anses å ha et oksidasjonsnummer på +2, er nevnt ved bruk av stamnomenklaturen uten behov for å uttrykke tallet i parentes..
For eksempel er MgO magnesiumoksid og ikke magnesium (II) oksid. I følge den systematiske nomenklaturen er den forrige forbindelsen: magnesiummonoksid og ikke monomagnesiummonoksid.
På siden av den tradisjonelle nomenklaturen skjer det samme med stamnomenklaturen: navnene på forbindelsene ender på samme måte; altså med suffikset -ico. Dermed er MgO magnesiumoksid, ifølge denne nomenklaturen.
Ellers kan de andre forbindelsene ha eller ikke ha vanlige eller mineralogiske navn, eller bestå av organiske molekyler (organomagnesiumforbindelser), hvis nomenklatur avhenger av den molekylære strukturen og alkyl (R) eller aryl (Ar) substituenter..
Når det gjelder organomagnesiumforbindelser, er nesten alle Grignard-reagenser med den generelle formelen RMgX. For eksempel BrMgCH3 er metylmagnesiumbromid. Merk at nomenklaturen ikke virker så komplisert i en første kontakt .
Magnesium brukes i legeringer fordi det er et lett metall, og brukes hovedsakelig i legeringer med aluminium, noe som forbedrer de mekaniske egenskapene til dette metallet. Det har også blitt brukt i legeringer med jern.
Imidlertid har bruken av den i legeringer gått ned på grunn av dens tendens til å korrodere ved høye temperaturer..
På grunn av reaktiviteten finnes den ikke i jordskorpen i en naturlig eller elementær form. Snarere er det en del av mange kjemiske forbindelser, som igjen ligger i rundt 60 kjente mineraler..
Blant de vanligste mineralene av magnesium er:
-Dolomitt, et karbonat av kalsium og magnesium, MgCO3·Tyv3
-Magnesitt, et magnesiumkarbonat, CaCO3
-Brucite, et magnesiumhydroksyd, Mg (OH)to
-karnalitt, magnesiumkaliumklorid, MgCltoKClHtoELLER.
Det kan også være i form av andre mineraler som:
-Kieserite, et magnesiumsulfat, MgSO4HtoELLER
-Forsteritt, et magnesiumsilikat, MgSiO4
-Krysotil eller asbest, annet magnesiumsilikat, Mg3JatoELLER5(ÅH)4
-Talkum, Mg3Ja14ELLER110(ÅH)to.
Magnesium finnes i naturen som en kombinasjon av tre naturlige isotoper: 24Mg, med 79% overflod; 25Mg, med 11% overflod; og 26Mg, med 10% overflod. I tillegg er det 19 kunstige radioaktive isotoper.
Magnesium er et essensielt element for alle levende ting. Mennesker har et daglig inntak på 300 - 400 mg magnesium. Kroppsinnholdet består av mellom 22 og 26 g, i et voksent menneske, hovedsakelig konsentrert i beinskjelettet (60%).
Glykolyse er en sekvens av reaksjoner der glukose transformeres til pyruvinsyre, med en nettoproduksjon av 2 ATP-molekyler. Pyruvatkinase, heksokinase og fosfofruktkinase er blant annet enzymer av glykolyse som bruker Mg som en aktivator.
DNA består av to nukleotidkjeder som har negativt ladede fosfatgrupper i strukturen; derfor gjennomgår DNA-strengene elektrostatisk frastøting. Na-ioner+, K+ og Mgto+, nøytraliserer negative ladninger, og forhindrer dissosiasjon av kjeder.
ATP-molekylet har fosfatgrupper med negativt ladede oksygenatomer. En elektrisk frastøting oppstår mellom nærliggende oksygenatomer som kan spalte ATP-molekylet.
Dette skjer ikke fordi magnesium interagerer med nærliggende oksygenatomer og danner et chelat. ATP-Mg sies å være den aktive formen for ATP.
Magnesium er viktig for fotosyntese, en sentral prosess i bruk av energi av planter. Det er en del av klorofyllen, som i sin indre viser en struktur som ligner hemoglobinhemgruppen; men med et magnesiumatom i sentrum i stedet for et jernatom.
Klorofyll absorberer lysenergi og bruker den i fotosyntese for å omdanne karbondioksid og vann til glukose og oksygen. Glukose og oksygen blir deretter brukt i energiproduksjon.
En reduksjon i plasmamagnesiumkonsentrasjonen er assosiert med muskelspasmer; hjerte- og karsykdommer, slik som hypertensjon; diabetes, osteoporose og andre sykdommer.
Magnesiumionet er involvert i å regulere funksjonen til kalsiumkanaler i nerveceller. Ved høye konsentrasjoner blokkerer den kalsiumkanalen. Tvert imot produserer en reduksjon i kalsium en aktivering av nerven ved å tillate innføring av kalsium i cellene.
Dette vil forklare krampe og sammentrekning av muskelceller i veggene i store blodkar..
Magnesium finnes ikke i naturen i en elementær tilstand, men er en del av omtrent 60 mineraler og mange forbindelser, som ligger i sjøen, bergarter og saltlake.
Sjøen har en magnesiumkonsentrasjon på 0,13%. På grunn av sin størrelse er havet verdens viktigste magnesiumreservoar. Andre magnesiumreservoarer er Great Salt Lake (USA), med en magnesiumkonsentrasjon på 1,1%, og Dødehavet, med en konsentrasjon på 3,4%.
Magnesiummineraler, dolomitt og magnesitt, ekstraheres fra venene ved å bruke tradisjonelle gruvedrift. I mellomtiden brukes i karnalittløsninger som lar de andre saltene stige til overflaten, og holder karnalitten i bakgrunnen..
Magnesiumholdige saltlaker konsentreres i dammer ved bruk av solvarme.
Magnesium oppnås ved to metoder: elektrolyse og termisk reduksjon (Pidgeon-prosessen).
Smeltede salter inneholdende enten vannfritt magnesiumklorid, delvis dehydrert vannfritt magnesiumklorid eller mineralvannfri karnalitt brukes i elektrolyseprosessene. I noen tilfeller brukes den kunstige for å unngå forurensning av den naturlige karnalitten..
Magnesiumklorid kan også oppnås ved å følge fremgangsmåten designet av Dow-selskapet. Vannet blandes i en flokkulator med mineralet lett kalsinert dolomitt.
Magnesiumkloridet som er tilstede i blandingen transformeres til Mg (OH)to ved tilsetning av kalsiumhydroksid, i henhold til følgende reaksjon:
MgClto + Ca (OH)to → Mg (OH)to + CaClto
Magnesiumhydroksidutfellingen behandles med saltsyre og produserer magnesiumklorid og vann i henhold til den skisserte kjemiske reaksjonen:
Mg (OH)to + 2 HC1 → MgClto + 2 timertoELLER
Deretter utsettes magnesiumkloridet for en dehydratiseringsprosess til det når 25% hydrering, og fullfører dehydrering under smelteprosessen. Elektrolysen utføres ved en temperatur som varierer mellom 680 og 750 ºC..
MgClto → Mg + Clto
Diatomisk klor genereres ved anoden og smeltet magnesium flyter til toppen av saltene, hvor det samles opp..
Reaksjonen skjer ved en temperatur på 1200 ° C og et lavt trykk på 13 Pa. Magnesiumkrystallene fjernes fra kondensatorene. Den produserte slaggen samles opp fra bunnen av retorten.
2 CaO + 2 MgO + Si → 2 Mg (gass) + CatoJa4 (menneskelig avfall)
Kalsium og magnesiumoksider produseres ved kalsinering av kalsium og magnesiumkarbonater i dolomitt.
Magnesium reagerer kraftig med syrer, spesielt oksasyrer. Dens reaksjon med salpetersyre produserer magnesiumnitrat, Mg (NO3)to. Tilsvarende reagerer det med saltsyre for å produsere magnesiumklorid og hydrogengass..
Magnesium reagerer ikke med baser, slik som natriumhydroksid. Ved romtemperatur er det dekket med et lag av magnesiumoksid, uoppløselig i vann, som beskytter det mot korrosjon.
Det danner kjemiske forbindelser, blant andre elementer, med klor, oksygen, nitrogen og svovel. Det er veldig reaktivt med oksygen ved høye temperaturer.
Magnesiumlegeringer har blitt brukt i fly og biler. Sistnevnte har som et krav for kontroll av forurensende gassutslipp, en reduksjon i vekten på motorvogner.
Magnesiumapplikasjoner er basert på lav vekt, høy styrke og enkel å lage legeringer. Applikasjonene inkluderer håndverktøy, sportsutstyr, kameraer, husholdningsapparater, bagasjerammer, bildeler, gjenstander til luftfartsindustrien.
Magnesiumlegeringer brukes også til fremstilling av fly, raketter og romsatellitter, så vel som i fotoetsing for å produsere en rask og kontrollert gravering..
Magnesium tilsettes i små mengder støpt hvitt jern, noe som forbedrer styrke og smidighet. I tillegg injiseres magnesium blandet med kalk i flytende masovn, og forbedrer de mekaniske egenskapene til stålet..
Magnesium er involvert i produksjonen av titan, uran og hafnium. Fungerer som et reduksjonsmiddel på titantetraklorid, i Kroll-prosessen, for å stamme fra titan.
Magnesium brukes i en tørr celle, som fungerer som anoden og sølvklorid som katoden. Når magnesium kommer i elektrisk kontakt med stål i nærvær av vann, korroderer det ofre og etterlater stålet intakt..
Denne typen stålbeskyttelse er tilstede i skip, lagertanker, varmtvannsbereder, brokonstruksjoner, etc..
Magnesium i pulverform eller stripeform brenner, og avgir et veldig hvitt lys. Denne eiendommen har blitt brukt i militær pyroteknikk for å produsere branner eller belysning av bluss..
Det finfordelte faste stoffet har blitt brukt som drivstoffkomponent, spesielt i faste rakettdrivmidler..
Den brukes som varmeisolator for kjeler og rør. Siden den er hygroskopisk og løselig i vann, brukes den til å forhindre vanlig salt i å komprimeres i saltrister og ikke strømme ordentlig under krydder..
Den har anvendelse som brannhemmende. Oppløst i vann, danner den den velkjente magnesia melk, en hvitaktig suspensjon som har blitt brukt som et syrenøytraliserende middel og avføringsmiddel..
Den brukes til fremstilling av høyfast gulvsement, så vel som et tilsetningsstoff ved fremstilling av tekstiler. I tillegg brukes den som flokkuleringsmiddel i soyamelk til produksjon av tofu..
Den brukes til fremstilling av ildfaste murstein for å motstå høye temperaturer og som en termisk og elektrisk isolator. Det brukes også som avføringsmiddel og syrenøytraliserende middel.
Den brukes industrielt til å lage sement og gjødsel, garvning og farging. Det er også et tørkemiddel. Epsom salt, MgSO47HtoEller det brukes som et avføringsmiddel.
Det er tatt som den minste hardhetsstandarden (1) på Mohs-skalaen. Det fungerer som fyllstoff ved fremstilling av papir og papp, samt forhindrer irritasjon og fuktighet i huden. Den brukes til fremstilling av varmebestandige materialer og som basis for mange pulver som brukes i kosmetikk.
Den har blitt brukt som varmeisolator og i byggebransjen for produksjon av tak. Foreløpig brukes den ikke på grunn av lungekreftfibrene.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.