Μαγνήσιο (Mg)

Αγγλικά

Γαλλικά

Γερμανικά

Ιταλικά

Ισπανικά

magnesium

magnésium

Magnesium

magnesio

magnesio

 

Σημείο τήξης (oC)

Σημείο βρασμού (oC)

Ειδικό βάρος  (g/cm3)

Aφθονία στο φλοιό της Γης (ppm)

Αφθονία στη θάλασσα (ppm)

649

1090

1,74

2,3x104 (2,3%)

1290

 

Γενικά για το Mg

Το μαγνήσιο καίγεται στον αέρα με εκτυφλωτική λάμψη, πλούσια σε υπεριώδη ακτινοβολία

• Αργυρόλευκο, ελαφρύ και μαλακό μέταλλο. Χημικώς δραστικό μέταλλο, αντιδρά με το νερό σε θερμοκρασία βρασμού με έκλυση υδρογόνου. Στον αέρα είναι σταθερό επειδή επικαλύπτεται με προστατευτικό στρώμα MgO και καίγεται (μετά από πυράκτωση) με λαμπρή ακτινοβολία, πλούσια σε υπεριώδη ακτινοβολία. Παρασκευάστηκε από τον Sir Humphry Davy (Αγγλία, 1807) με ηλεκτρολυτική μέθοδο. Η ονομασία του προέρχονται από την Μαγνησία (περιοχή - νομός της Θεσσαλίας).

• Η τοξικότητα των ενώσεών του είναι γενικά πολύ μικρή και αποτελεί στοιχείο απαραίτητο για την ανάπτυξη όλων των οργανισμών.

• Υπάρχει σε αφθονία στη φύση. Κυριότερα ορυκτά του είναι ο μαγνησίτης (ή λευκόλιθος), MgCO3 [F01], ο βρουκίτης, Mg(OH)2 [F02], ο δολομίτης, CaCO3·MgCO3 [F03], o καρναλλίτης, KCl·MgCl2·6H2O [F04] και επίσης βρίσκεται σε πλήθος αργιλοπυριτικών και άλλων ορυκτών.

• Παγκοσμίως παράγονται περίπου 4,6 εκατομ. τόννοι ενώσεων μαγνησίου και 670.000 τόννοι μετάλλου (στοιχεία 2007). Μεγάλα αποθέματα ορυκτών του βρίσκονται στην Αυστρία, Κίνα, Πολωνία, Ρωσία, Η.Π.Α., Ινδία, Καναδά και Ελλάδα (μεγάλα κοιτάσματα λευκολίθου εξαιρετικής ποιότητας βρίσκονται στην Εύβοια). Το μεγαλύτερο ποσοστό μαγνησίου (φθάνει το 80%) παράγεται από το θαλασσινό νερό (περιέχει περίπου 1,2-1,3 kg μαγνησίου ανά κυβικό μέτρο).

• Εφαρμογές: Θεωρείται ως το (ειδικώς) ελαφρότερο χρήσιμο μέταλλο. Το 95% της παραγωγής του Mg χρησιμοποιείται για την παραγωγή ελαφρών και ανθεκτικών κραμάτων, π.χ. με τo Al παρέχει κράματα ως τα: ντουραλουμίνιο, μαγνάλιο (5% έως 50% Mg, το υπόλοιπο Al) και υδρονάλιο (5% έως 10% Mg, 0,3% έως 0,5% Ni, το υπόλοιπο Al). Ως μέταλλο χρησιμοποιείται ως αναγωγικό και αποξειδωτικό στη μεταλλουργία και ως "θυσιαζόμενη" άνοδος για την προστασία από οξείδωση σιδηρών αντικειμένων και πλοίων. Οι ενώσεις του χρησιμοποιούνται σε φαρμακευτικά σκευάσματα και ως πληρωτικά υλικά.

Στις συνηθισμένες ξύστρες, το σώμα τους (όχι η λεπίδα) είναι από μαγνήσιο Το σώμα των περισσότερων φορητών υπολογιστών είναι φτιαγμένο από ελαφρύ κράμα μαγνησίου "Αναπτήρες επιβίωσης" μαγνησίου: Ξέσματα μαγνησίου αναφλέγονται εύκολα με σπίθες από τη τσακμακόπετρα που βρίσκεται στη μια πλευρά του "αναπτήρα".

 

F01. Μαγνησίτης (ή λευκόλιθος), MgCO3

F02. Βρουκίτης, Mg(OH)2

F03. Δολομίτης, CaCO3·MgCO3

F04. Καρναλλίτης, KCl·MgCl2·6H2O



Γενικές χημικές ιδιότητες των ενώσεων του Mg

 

Οξειδωτικές καταστάσεις

• Η μόνη σταθερή οξειδωτική κατάσταση του Mg σε υδατικά διαλύματα είναι η Mg(II).
 

  V01. Διαλυτοποίηση Mg σε αραιό διάλυμα ΗNO3

Διαλυτοποίηση του μετάλλου

• Το Mg, ως δραστικό μέταλλο, διαλύεται εύκολα σε όλα τα οξέα (ακόμη και στο ασθενέστατο ανθρακικό οξύ) με έκλυση Η2:

Mg + 2H+    Mg2+ + H2  [V01]

Mg + CO2 + H2  MgCO3 + H2

 

Σταθερότητα των διαλυμάτων του

• Τα ιόντα Mg2+ είναι σταθερά σε διάλυμα και η υδρόλυσή τους είναι αμελητέα.

• Σε αλκαλικά διαλύματα σχηματίζεται λευκό, ζελατινώδες ίζημα Mg(OH)2 αδιάλυτο σε περίσσεια βάσης (διαφοροποίηση από τα υπόλοιπα κατιόντα των IV και V oμάδων):

Mg2+ + 2 OH-    Mg(OH)2 [βλ. V02]

• Με αμμωνία επίσης παρέχει Mg(OH)2 παρουσία όμως περίσσειας αμμωνιακών αλάτων η καθίζηση μπορεί να είναι ατελής ή και να μην γίνει καθόλου, λόγω του περιορισμού της συγκέντρωσης των OΗ-.

Mg2+ + 2ΝΗ3 + 2Η2Ο    Mg(OH)2 + 2ΝΗ4+

 

Σχηματισμός συμπλόκων ιόντων

• Τα ιόντα Mg2+ δεν έχουν τάση σχηματισμού συμπλόκων με κανένα από τα συνήθη συμπλεκτικά αντιδραστήρια.

 

Ειδικά χαρακτηριστικά

• Το μαγνήσιο, αν και ανήκει στη 2η ομάδα του περιοδικού συστήματος, διαφέρει σημαντικά από τα μέταλλα Ca, Sr και Ba, όχι ως προς τη χημεία, αλλά ως προς τις διαλυτότητες των ενώσεών του, για παράδειγμα το MgSO4 είναι λίαν ευδιάλυτο, σε αντίθεση με τα θειικά άλατα των άλλων μετάλλων, ενώ το υδροξείδιό του, Mg(OH)2, είναι πολύ δυσδιάλυτο, σε αντίθεση με τα υδροξείδια τους. Για τον λόγο αυτό περιλαμβάνεται στην Vη και όχι στην IVη ομάδα κατιόντων.

• Με όξινα φωσφορικα ιόντα (π.χ. με διάλυμα Na2HPO4) παρουσία αμμωνίας καθιζάνει το μικτό άλας εναμμώνιο φωσφορικό μαγνήσιο, MgNH4PO4 σύμφωνα με την αντίδραση:

Mg2+ + ΝΗ3 + HPO42-    MgNH4PO4

Σε αντίθεση με το επίσης δυσδιάλυτο απλό φωσφορικό άλας Μg3(PO4)2, το MgNH4PO4 έχει μια έντονη τάση να σχηματίζει υπέρκορα διαλύματα από τα οποία καθιζάνει αργά παρέχοντας κρυσταλλικό ίζημα. Εάν το εσωτερικό του δοκιμαστικού σωλήνα τριφτεί με υάλινη ράβδο σχηματίζονται πυρήνες κρυστάλλωσης που επιταχύνουν την καθίζηση και τον σχηματισμό κρυστάλλων. Μάλιστα μπορεί κανείς να δει το ίχνος της γραμμής τριβής πάνω στην υάλινη επιφάνεια, λόγω του σχηματισμού κατά μήκος της των κρυστάλλων.

• To Mg(OH)2, όπως και σχεδόν όλα τα δυσδιάλυτα υδροξείδια μετάλλων, σχηματίζει λάκκες προσροφώντας διάφορα οργανικά χρώματα όπως το κίτρινο του τιτανίου (κίτρινο θειαζολίου) και το Magneson I (π-νιτροφαινυλ-αζω-ρεσορκινόλη). [βλ. V03]


 

Τυπικές αντιδράσεις Mg2+
 

  V02. Αντίδραση Mg2+ με ΟΗ-

1. Iόντα OH-

Mg2+ + 2 OH-    Mg(OH)2  /  Με διάλυμα ισχυρής βάσης καθιζάνει λευκό, ζελατινώδες ίζημα Mg(OH)2 (διαφοροποίηση από τα υπόλοιπα κατιόντα των ομάδων IV και V). Το ίζημα είναι αδιάλυτο σε περίσσεια βάσης (διαφοροποίηση από τα παρόμοια μέταλλα: Al, Zn). [V02]

 

2. Αμμωνία

Mg2+ + 2 ΝΗ3 + 2Η2Ο    Mg(OH)2 + 2ΝΗ4+  /  Με αμμωνία καθιζάνει λευκό, ζελατινώδες ίζημα Mg(OH)2. Η καθίζηση είναι ατελής παρουσία αμμωνιακών αλάτων.

 

 

 

3. 'Οξινα φωσφορικά ιόντα παρουσία αμμωνίας

Mg2+ + ΝΗ3 + HPO42-    MgNH4PO4  /  Σχηματισμός με αργό ρυθμό λευκού κρυσταλλικού ιζήματος. Ο σχηματισμός επιταχύνεται αν τριφτούν τα τοιχώματα του δοκιμαστικού σωλήνα με υάλινη ράβδο.

 

 V03. Αντίδραση Mg2+ με ΟΗ- και Κίτρινο του Τιτανίου

4. Κίτρινο του Τιτανίου (ΚΤ)

Mg2+ + 2 OH-  + ΚΤ    Mg(OH)2·ΚΤ  /  Κατά την καθίζηση Mg(OH)2 παρουσία κίτρινου του τιτανίου σχηματίζεται σύμπλοκο προσρόφησης (λάκκα), που χρωματίζει το ίζημα Mg(OH)2 ερυθρό (διαφοροποίηση του Mg από τα: Ca, Sr, Ba). [V03]
 

 

 

 

 

 

 

 

 


Επιστροφή στον πίνακα επιλογών