A magnézium elem tényei

A magnézium kémiai elem alkáliföldfémnek minősül. Humphrey Davy fedezte fel 1808-ban.

elem

Data Zone

Osztályozás: A magnézium alkáliföldfém
Szín: ezüstfehér
Atomsúly: 24.305
Állapot: szilárd
Olvadáspont: 650 o C, 923 K
Forráspont: 1090 oC, 1363 K
Elektronok: 12.
Protonok: 12.
Neutronok a legdúsabb izotópban: 12.
Elektronhéjak: 2,8,2
Elektronkonfiguráció: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
Sűrűség @ 20 o C-on: 1,738 g/cm 3
Mutasson többet, beleértve: Hő, Energia, Oxidáció,
Reakciók, vegyületek, sugarak, vezetőképesség
Atom térfogat: 13,97 cm 3/mol
Szerkezet: hcp: hatszögletű bezárva
Keménység: 2,5 mohs
Fajlagos hőteljesítmény 1,02 J g -1 K -1
A fúzió hője 8,48 kJ mol -1
A porlasztás hője 146 kJ mol -1
Párolgási hő 127,4 kJ mol -1
1. ionizációs energia 737,7 kJ mol -1
2. ionizációs energia 1450,6 kJ mol -1
3. ionizációs energia 7732,6 kJ mol -1
Elektron affinitás 78 kJ mol -1
Minimális oxidációs szám 0
Min. általános oxidáció sz. 0
Maximális oxidációs szám 2
Max. általános oxidáció sz. 2
Elektronegativitás (Pauling-skála) 1.31
Polarizálhatóság térfogata 10,6 Å 3
Reakció levegővel erőteljes, w/ht: MgO, Mg3N2
Reakció 15 M HNO3-tal erőteljes ⇒ NOx, Mg (NO3) 2
Reakció 6 mólos sósavval enyhe ⇒ H2, MgCl2
Reakció 6 M NaOH-val egyik sem
Oxid (ok) MgO
Hidrid (ek) MgH2
Klorid (ok) MgCl2
Atomi sugár 150 óra
Ionos sugár (1+ ion) -
Ionos sugár (2+ ion) 86 óra
Ionos sugár (3+ ion) -
Ionos sugár (1-ion) -
Ionos sugár (2-ion) -
Ionos sugár (3-ion) -
Hővezető 156 W m-1 K -1
Elektromos vezetőképesség 22,4 x 106 S m-1
Fagyás/olvadáspont: 650 o C, 923 K

Fém magnézium. Kép: Maral10.

Fekete kémiai felfedezésekor az emésztési zavar gyógymódjaként vizsgálta a magnesia alba-t (magnézium-karbonát). A magnézium-hidroxiddal készített magnézium-tejet ma az emésztési zavarok enyhítésére használják. A hidroxidnak előnye van Black karbonátjával szemben: gyomorsavval (HCl) reagálva nem szabadul fel szén-dioxid, így nem okoz böfögést. Ugyanakkor magnézium-kloridot képez, amely hashajtó.

A magnézium intenzív, fehér fényt ad a tűzijátékokban.

A magnézium felfedezése

Valaha úgy gondolták, hogy a magnézium és a kalcium ugyanaz az anyag. 1755-ben Joseph Black skót vegyész kísérletekkel kimutatta, hogy a kettő különbözik egymástól. Black ezt írta:

"Kísérletekkel már megállapítottuk, hogy a magnesia alba [magnézium-karbonát] egy különleges föld és fix levegő vegyülete." (1)

A magnéziumot először Sir Humphrey Davy izolálta 1808-ban, az angliai Londonban. Davy épített egy nagy akkumulátort, és arra használta, hogy sókon keresztül áramolja az áramot. Ennek során több alkáli- és alkáliföldfémet fedezett fel vagy izolált először.

A magnézium esetében Davy módszere hasonló volt a báriumhoz, a kalciumhoz és a stronciumhoz alkalmazott módszerhez.

Davy nedves magnézium-oxidból és vörös higany-oxidból készített pasztát. (2)

A pasztába mélyedést tett, és körülbelül 3,5 gramm higanyfémet helyezett el negatív elektródként. Platinát használt pozitív elektródként. Davy a kísérletet benzin (folyékony szénhidrogén, amely alatt azt találta, hogy biztonságosan tárolhatja a káliumot és a nátriumot).

Amikor a pasztán keresztül áramot áramoltattak, a higany elektródán magnézium-higany amalgám képződött. (A későbbi kísérletekben Davy nedves magnézium-szulfátot használt az oxid helyett, és az amalgámot sokkal gyorsabban kapta meg.) (2)

A higanyot ezután melegítéssel eltávolították az amalgámból, így magnézium-fém maradt. (2)

1808 júniusában a Royal Society-nek tartott előadásában Davy leírta, hogy a kapott magnézium nem tiszta, mert nehézségeket okoz a higany teljes eltávolítása a magnéziumból. Megfigyelhette azonban, hogy a levegőben a fém fehér porrá vált, súlya növekedett, miközben oxigénnel reagált és visszatért az oxid formájába. (2)

Davy úgy gondolta, hogy az új fém logikai neve „magnézium” volt, ehelyett „magnium” -nak nevezte.
Úgy gondolta, hogy a „magnium” elnevezés „kifogásolható, de a magnéziumot már alkalmazták a fémes mangánra…”

1812-re Davy meggondolta magát, követve a „filozófiai barátok őszinte kritikáját”, és az új fém magnézium néven vált ismertté, míg a fémes mangán ... mangánként vált ismertté. (3)

A magnézium neve a magneziumból származik, amelyet Davy használt a kísérletében. A magnezia a görögországi Thesszália kerület, ahol magnesia alba [magnézium-karbonát] található.

Franciaországban 1830-ban Antoine Bussy közzétette művét, amely megmutatta, hogyan lehet tiszta magnézium-fémet nyerni. Bussy elolvasta Friedrich Wöhler 1828-as kiadványát arról, hogyan állított elő tiszta alumíniumot az alumínium-klorid és a kálium reakciójával. Analógia alapján Bussy úgy gondolta, hogy valami hasonlót tehet a magnézium-kloridból tiszta magnézium előállításáért; igaza volt.

Vörös hő alatt magnézium-kloridot reagáltatott káliumgőzzel, és tiszta magnéziumot kapott. Azt írta: "A fém ezüstfehér, nagyon ragyogó, nagyon képlékeny, kalapács alá simul pelyhekké ... híg savak támadják meg a fémet, hidrogént szabadítva fel." (4)