Magnez (Mg)

Magnez w układzie okresowym

Pierwiastek leży w trzecim okresie, czyli w trzecim poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 3 powłokach. Znajduje się w 2 grupie (blok s — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę s). W tej samej grupie stoją: Beryl, Wapń, Stront, Bar, Rad — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Magnez jest ciałem stałym (topnieje w 650 °C, wrze w 1090 °C).

Magnez — co to za pierwiastek

Stoi w centrum chlorofilu, więc zieleń liści zaczyna się od niego.

Właściwości pierwiastka Magnez

Magnez jest srebrzystobiałym, miękkim i stosunkowo kowalnym metalem o gęstości 1,738 g/cm³, wyraźnie lżejszym od glinu. Topi się w 650 stopniach Celsjusza, a wrze już w 1090, więc zakres, w którym pozostaje ciekły, jest wąski. Na powietrzu szybko pokrywa się matową warstewką tlenku, która chroni głębsze warstwy. Ma dwa elektrony walencyjne, oddaje je i przechodzi w jon Mg₂+, stąd wartościowość II. Z kwasami reaguje energicznie, wydzielając wodór, z gorącą wodą powoli, a zapalony pali się białym płomieniem o bardzo wysokiej temperaturze. Palącego się magnezu nie gasi się wodą ani gaśnicą śniegową, bo odbiera on tlen zarówno wodzie, jak i dwutlenkowi węgla; używa się suchego piasku lub proszku. Wstążka magnezowa jest łatwopalna, a na płomień patrzy się przez ciemne szkło.

Zastosowanie pierwiastka Magnez

Magnez to najlżejszy metal używany na szeroką skalę do budowy konstrukcji, więc trafia wszędzie tam, gdzie liczy się masa. Jego stopy z glinem i cynkiem idą na felgi, obudowy laptopów i aparatów fotograficznych, korpusy wiertarek, kierownice, siedziska foteli lotniczych i elementy skrzyń biegów. Druga grupa zastosowań opiera się na tym, że magnez pali się oślepiająco jasnym płomieniem: race sygnałowe, ognie sztuczne, zapalniki i turystyczne krzesiwa, a dawniej flesze fotograficzne. W bojlerach, podgrzewaczach wody i kadłubach statków montuje się anody magnezowe, które korodują zamiast chronionej stali. Przemysł chemiczny wykorzystuje magnez do otrzymywania tytanu i cyrkonu oraz jako odczynnik w syntezie organicznej. W medycynie i kuchni spotykamy jego sole: mleczko magnezowe łagodzi zgagę, sól gorzka służy do kąpieli i jako środek przeczyszczający, a suplementy uzupełniają niedobory objawiające się skurczami mięśni. Rolnicy dosypują magnez do nawozów, bo bez niego rośliny nie wytworzą chlorofilu. Tlenek magnezu wykłada wnętrza pieców hutniczych, a węglan magnezu osusza dłonie gimnastykom i wspinaczom.

Magnez — najważniejsze związki chemiczne

Tlenek magnezu MgO, zwany magnezją palioną, jest materiałem ogniotrwałym i składnikiem preparatów na nadkwasotę. Wodorotlenek magnezu Mg(OH)2 to mleczko magnezowe zobojętniające kwas solny w żołądku. Siarczan magnezu MgSO₄ z wodą krystalizacyjną znany jest jako sól gorzka lub sól Epsom. Chlorek magnezu MgCl₂ pozyskuje się z solanek i wody morskiej, a następnie przerabia na metaliczny magnez. Węglan magnezu MgCO₃ buduje minerał magnezyt i służy jako kreda gimnastyczna. Azotan i siarczan magnezu bywają składnikami nawozów uzupełniających niedobory u roślin. Najważniejszy biologicznie jest jednak chlorofil, barwnik odpowiedzialny za fotosyntezę, w którego cząsteczce jon magnezu siedzi dokładnie pośrodku pierścienia zbudowanego z atomów azotu i węgla.

Magnez — gdzie go spotykasz

• chlorofil
• suplementy
• felgi
• race

Magnez w szkole — co trzeba wiedzieć

Magnez ma liczbę atomową 12 i konfigurację [Ne] 3s², leży w grupie 2, czyli wśród berylowców nazywanych też metalami ziem alkalicznych. Dwa elektrony walencyjne oddaje w reakcjach, tworząc jon Mg₂+, więc wartościowość zawsze wynosi II. Do zapamiętania na sprawdzian: druga grupa, dwa elektrony, ładunek dwa plus. Trzeba umieć zapisać i uzgodnić dwa równania: 2Mg + O₂ daje 2MgO oraz Mg + 2HCl daje MgCl₂ + H₂. Uczniowie mylą magnez z manganem, bo oba symbole zaczynają się od M, a Mn to zupełnie inny pierwiastek z bloku d. Druga częsta pomyłka to przekonanie, że magnez jest magnetyczny; wspólna jest tylko nazwa. Warto połączyć chemię z biologią: magnez stoi w centrum chlorofilu, więc bez niego nie ma fotosyntezy.

Magnez — historia odkrycia

W 1755 roku Joseph Black, prowadząc dokładne pomiary masy podczas prażenia i zobojętniania próbek, wykazał, że magnezja biała jest substancją odrębną od wapna, a więc zawiera inny pierwiastek. Nazwa pochodzi od Magnezji, regionu w Grecji, skąd sprowadzano białe i czarne minerały używane w medycynie i garncarstwie. Od tego samego źródła wzięły nazwę magnetyt i mangan, co przez lata powodowało spore zamieszanie w piśmiennictwie. Sam metal wyodrębnił dopiero kilkadziesiąt lat później Humphry Davy, rozkładając stopione sole prądem elektrycznym, tą samą metodą, którą wcześniej wydzielił potas i sód. Na skalę przemysłową magnez zaczęto wytwarzać dopiero na przełomie dziewiętnastego i dwudziestego wieku, gdy pojawiło się zapotrzebowanie na jasne światło do fotografii, a później na lekkie stopy dla lotnictwa.

Magnez — skąd wzięła się nazwa

od Magnezji, regionu w Grecji

Magnez — izotopy

magnez-24, -25, -26

Magnez — bezpieczeństwo

Wstążka magnezowa łatwopalna; ognia nie gasi się wodą.

Ciekawostki o pierwiastku Magnez

• Płonie tak jasno, że używano go w pierwszych fleszach fotograficznych.
• Anoda magnezowa w bojlerze jest zaprojektowana tak, by rozpuszczać się zamiast zbiornika, i wymienia się ją co kilka lat.
• Palący się magnez rozkłada dwutlenek węgla, więc pali się dalej nawet w gaśnicy śniegowej.
• Magnez pozyskuje się także z wody morskiej, w której jest jednym z głównych rozpuszczonych składników.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Magnez