Esc

Scrie ca să cauți în toate glosarele

Element

Magneziu

Cel mai ușor metal structural și inima clorofilei

Al doisprezecelea element, un metal alcalino-pământos cu două treimi din densitatea aluminiului și cel mai ușor metal cu care se poate construi. Alcătuiește cam 2 % din scoarța terestră și este al treilea element ca abundență dintre cele dizolvate în apa mării, după clor și sodiu; stă în centrul fiecărei molecule de clorofilă, iar în corpul omenesc au nevoie de el vreo trei sute de enzime. Recunoscut ca pământ distinct de Joseph Black în 1755 și izolat de Humphry Davy în 1808, își ia numele de la Magnesia, în Grecia.

Magneziu · Metal alcalino-pământos
Simbol
Mg
Număr atomic
12
Masă atomică
24.305
Grupă
2
Perioadă
3
Bloc
s
Categorie
Metal alcalino-pământos
Stare la temperatura camerei
Solid
Configurație electronică
[Ne] 3s²
Descoperit
1808 (Davy)
Descoperit de
Humphry Davy (metalul); Joseph Black (magnezia, 1755)
Numit după
Magnesia, un ținut din Tesalia, în Grecia, de unde venea pământul numit magnesia alba
Densitate
1,738g/cm³
la 20 °C; două treimi din a aluminiului, mai puțin de un sfert din a oțelului
Punct de topire
650°C
923 K
Punct de fierbere
1090°C
1363 K; scăzut pentru un metal, așa că se rafinează prin distilare
Pondere în scoarță
≈ 2,3%
din masă; al șaptelea sau al optulea element ca abundență, în funcție de estimare; cu mult mai mult în manta
În apa mării
≈ 1,3g/kg
al treilea element ca abundență dintre cele dizolvate, după clor și sodiu; extras din apa mării începând din 1941
Izotopi
²⁴Mg, ²⁵Mg, ²⁶Mg
78,99 %, 10,00 % și 11,01 %; toți trei stabili

Un metal ușor care arde

Magneziul este un metal alb-argintiu, cel mai ușor dintre cele destul de rezistente ca să se poată construi cu ele: densitatea lui, 1,74 g/cm³, este două treimi din a aluminiului și mai puțin de un sfert din a oțelului. Stă în grupa 2, între beriliu și calciu, cu doi electroni pe stratul exterior, [Ne] 3s², pe care îi cedează ușor ca să devină ionul Mg²⁺. În aer uscat, o peliculă subțire de oxid îl protejează; cu apa rece reacționează încet, cu aburul, energic, iar în acid diluat se dizolvă pe loc, degajând hidrogen.

Aprins, arde cu o flacără albă atât de puternică, încât a luminat primele fotografii cu bliț și umple și azi torțele de semnalizare și artificiile. Focul se stinge greu: magneziul aprins își ia oxigenul de care are nevoie din apă și chiar din dioxidul de carbon, așa că doar nisipul sau o pulbere uscată îl pot înăbuși.

În rocă, în mare și în frunză

Magneziul nu se găsește niciodată liber. Alcătuiește cam 2 % din scoarță — în dolomit, magnezit, talc și olivină — și mult mai mult din mantaua de dedesubt, în care olivina și piroxenii sunt silicați de magneziu; luat ca întreg, Pământul conține mai mult magneziu decât orice alt element în afară de fier, oxigen și siliciu. Marea conține 1,3 g în fiecare kilogram, iar din 1941 metalul se obține din apa mării precipitând hidroxidul, transformându-l în clorură și electrolizând topitura. Cea mai mare parte a producției de azi, cam un milion de tone pe an, mai ales din China, folosește însă procedeul Pidgeon: dolomitul calcinat este încălzit cu ferosiliciu în vid, iar magneziul distilă și se condensează.

Viața depinde de el. În centrul fiecărei molecule de clorofilă stă un ion de magneziu; fără el, plantele nu ar putea capta lumina. Un corp adult conține cam 25 g, jumătate în oase, și vreo trei sute de enzime au nevoie de acest ion — fiecare reacție care consumă ATP lucrează cu molecula sub forma complexului ei cu magneziu.

Aliaje, săruri și reactivi

Aliat cu aluminiu și zinc, magneziul se toarnă în piese care trebuie să fie ușoare: jantele mașinilor de curse, carcasele aparatelor foto și ale laptopurilor, scaunele și cutiile de viteze ale avioanelor. Carterul și cutia de viteze ale Volkswagenului Broscuță erau piese turnate din magneziu. O parte însemnată a producției nu ajunge deloc în piese de magneziu, ci în aluminiu, pe care îl întărește: doza de băutură este făcută din aliaje aluminiu–magneziu.

Compușii lui sunt mai vechi și mai familiari. Magnezia, oxidul, căptușește cuptoarele pentru că se topește la peste 2800 °C; hidroxidul este laptele de magnezie, un antiacid; sulfatul este sarea amară, sarea Epsom, numită după izvorul din Surrey unde a fost găsită în secolul al XVII-lea. În 1900, Victor Grignard a descoperit că șpanul de magneziu în eter reacționează cu halogenurile organice și dă reactivi cu care se pot construi legături carbon–carbon după voie; descoperirea i-a adus Premiul Nobel în 1912.

Descoperire și nume

Numele e mai vechi decât elementul. Magnesia, un ținut din Tesalia, în Grecia, și-a împrumutat încă din antichitate numele unor minerale scoase de acolo — unul negru, din care a ieșit manganul, și un pământ alb, magnesia alba, purgativ în secolul al XVIII-lea. În 1755, Joseph Black, din Edinburgh, a arătat prin cântăriri atente că magnesia alba este un pământ distinct de var și, prin aceasta, a descoperit gazul pe care îl degajă la încălzire, dioxidul de carbon, pe care l-a numit aer fix.

Metalul a venit în 1808. Humphry Davy a trecut un curent prin magnezie umedă amestecată cu oxid de mercur și a distilat din amalgam puțin metal nou; a propus mai întâi numele magnium, ca să nu se confunde cu manganul, apoi s-a oprit la magnesium. Prima bucată compactă a obținut-o în 1831 Antoine Bussy, la Paris, reducând clorura de magneziu cu potasiu.

Surse

  1. Black, J. Experiments upon Magnesia Alba, Quicklime, and Some Other Alcaline Substances. Essays and Observations, Physical and Literary 2. Edinburgh, 1756.
  2. Davy, H. Electro-Chemical Researches, on the Decomposition of the Earths; with Observations on the Metals Obtained from the Alkaline Earths, and on the Amalgam Procured from Ammonia. Philosophical Transactions 98. London, 1808.
  3. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. 2nd ed. Oxford, 1997.
  4. Emsley, J. Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, 2001.
  5. Rumble, J. R. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 104th ed. Boca Raton, 2023.
  6. IUPAC Periodic Table of the Elements. IUPAC, 2022.
  7. Weeks, M. E.; Leicester, H. M. Discovery of the Elements. 7th ed. Easton, 1968.