Magnesio

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sodio – magnesio – alluminio Be Mg Ca Tavola periodica
Generale
Nome, Simbolo, N° Atomico			magnesio, Mg, 12
Serie chimica			metalli alcalino terrosi
Gruppo, Periodo, Blocco			2 (IIA), 3, s
Densità, Durezza			1738 kg/m3, 2,5
Colore			bianco argento
Proprietà atomiche
Peso atomico			24,305 amu
Raggio atomico			150
Raggio covalente			130 pm
Raggio di van der Waals			173 pm
Configurazione elettronica			Ne3s2
e- per livello energetico			2, 8, 2
Stato di ossidazione			2 (base forte)
Struttura cristallina			Esagonale
Proprietà fisiche
Stato di aggregazione			solido (paramagnetico)
Punto di fusione			923 K, 649,85 °C)
Punto di ebollizione			1363 K, (2089,85 °C)
Volume molare			14,00 × 10-3 m3/mol
Calore di vaporizzazione			127,4 kJ/mol
Calore di fusione			8,954 kJ/mol
Pressione del vapore			361 Pa a 923 K
Velocità del suono			4602 m/s a 293,15 K
Varie
Elettronegatività			1,31
Calore specifico			1020 J/(kg*K)
Conducibilità elettrica			22,6 × 106/m·ohm
Conducibilità termica			156 W/(m*K)
Prima energia di ionizzazione			737,7 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione			1450,7 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione			7732,7 kJ/mol
Isotopi stabili
iso	NA	TD	DM	DE	DP
24Mg	78,99%	Mg è stabile con 12 neutroni
25Mg	10%	Mg è stabile con 13 neutroni
26Mg	11,01%	Mg è stabile con 14 neutroni
iso = isotopo NA = abbondanza in natura TD = tempo di dimezzamento DM = modalità di decadimento DE = energia di decadimento in MeV DP = prodotto del decadimento

Il magnesio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Mg e come numero atomico il 12. Il magnesio è l'ottavo elemento più abbondante e costituisce circa il 2% della crosta terrestre, inoltre è il terzo per abbondanza tra gli elementi disciolti nell'acqua marina. Questo metallo alcalino terroso è principalmente usato come agente legante nella produzione di leghe alluminio-magnesio.

Indice 1 Caratteristiche 2 Applicazioni 3 Principali agenti leganti 4 Storia 5 Disponibilità 6 Composti 7 Isotopi 8 Precauzioni

[modifica] Caratteristiche

Il magnesio è un metallo leggero (di un terzo rispetto all'alluminio), di colore bianco argento e abbastanza duro, che si appanna leggermente se esposto all'aria. La polvere di questo metallo si scalda e brucia con una fiamma bianca a contatto con l'aria. È difficile che prenda fuoco quando viene conservato in grosse quantità, ma si infiamma facilmente se disposto in strisce sottili.

[modifica] Applicazioni

I composti di magnesio, soprattutto l'ossido di magnesio, sono usati principalmente come materiale refrattario nei rivestimenti delle fornaci per la produzione di ferro e acciaio, metalli non ferrosi, vetro e cemento. L'ossido di magnesio e altri composti sono usati anche in agricoltura e nell'industria chimica e delle costruzioni. L'utilizzo principale di questo elemento è come addittivo nelle leghe con l'alluminio. Queste leghe alluminio-magnesio sono utilizzate soprattutto nelle lattine per le bevande. Le leghe di magnesio sono usate anche per alcuni componenti strutturali delle automobili e dei macchinari. Un altro impiego di questo metallo è per aiutare la rimozione dello zolfo dal ferro e dall'acciaio.

Altri utilizzi comprendono:

• Il magnesio, come l'alluminio, è resistente e leggero, ed è spesso usato per la produzione di cerchioni per le ruote delle auto, i famosi "cerchi in lega".
• Combinato in lega, questo metallo è essenziale per le costruzioni elicotteristiche, aeronautiche e missilistiche.
• Quando utilizzato come agente legante, questo metallo incrementa le proprietà meccaniche, fabbricative e di saldatura dell'alluminio.
• Viene impiegato come additivo nei propellenti convenzionali e per la produzione di grafite nodulare nella produzione di ghisa.
• Agente riduttivo per la produzione di uranio puro e di altri metalli, partendo dai loro sali.
• L'idrossido di magnesio viene usato nel latte di magnesia, il cloruro di magnesio e il solfato di magnesio nei Sali di Epsom, e il magnesio citrato viene impiegato in medicina.
• La magnesite bruciata è utilizzata come rivestimento refrattario nelle fornaci.
• Il magnesio brucia alla temperatura di 2200^oC, e questo lo rende una valida fonte di luce per razzi di segnalazione.
• Il carbonato di magnesio (MgCO₃) in polvere viene usato dagli atleti, come i ginnasti o i sollevatori di pesi, per migliorare la presa sugli attrezzi.
• Altri impieghi includono i flash fotografici (ora sostituiti dai flash elettronici), i giochi pirotecnici e le bombe incendiarie.

[modifica] Principali agenti leganti

• Alluminio: unito a zinco e silicio aumenta la resistenza della lega, senza influenzare considerevolmente il comportamento al creep ad alta temperatura.
• Rame: aumenta la fluidità allo stato fuso sostituendo a questo scopo il berillio (bandito per la sua tossicità).
• Manganese: aggiunto in piccole dosi, serve a segregare le impurità di ferro, responsabili di una forte corrosione anodica a contatto con l'acqua salata.
• Terre rare: i metalli del gruppo dei lantanidi (cesio in particolare) e l'ittrio aumentano fortemente la resistenza delle leghe di magnesio alle alte temperature attraverso la formazione di precipitati duri e altofondenti, mentre lo scandio aumenta il punto di fusione della lega.
• Torio: aggiunto alle leghe magnesio-zinco, aumenta la resistenza alle alte temperature, ma è altresì usato raramente per la sua radioattività.
• Zirconio: usato come affinatore di grano.
• Argento: aggiunto alle leghe magnesio-terre rare ne aumenta considerevolmente la resistenza a tutte le temperature.
• Scandio: migliora la resistenza al creep quando forma precipitati; se entra solo in soluzione, aumenta il punto di fusione complessivo della lega stessa.
• Litio: conferisce al magnesio caratteristiche meccaniche inferiori, ma permette di raggiungere densità di 1,3 chilogrammi al decimetro cubo.
• Calcio: diminuisce la densità

[modifica] Storia

Il nome prende origine dalla parola greca che indica un distretto della Tessalonianismaticamente chiamato Magnesia. Joseph Black, in Inghilterra, riconobbe il magnesio come elemento nel 1755, Sir Humphrey Davy lo isolò elettroliticamente nel 1808 da una miscela di magnesia e ossido di mercurio , mentre A.A. Bussy lo preparò in forma coerente nel 1831. Il magnesio è l'ottavo elemento per abbondanza nella crosta terrestre. Essendo un metallo alcalino terroso si trova sempre combinato con altri elementi. Si trova in grossi giacimenti di magnesite, dolomite, e altri minerali.

[modifica] Disponibilità

Il magnesio viene ottenuto principalmente dall'elettrolisi di cloruro di magnesio fuso, presente in salamoie e acqua di mare. Anche se il magnesio si trova in oltre 60 minerali: solo dolomite, magnesite, brucite, carnallite, e olivina sono di importanza commerciale.
Isolamento (* segue):
catodo: Mg²⁺* + 2e^- --> Mg
anodo: Cl^- --> ½Cl₂ (gas) + e^-

[modifica] Composti

Il magnesio organico è importante sia per le piante che per gli animali. Le clorofille sono porfirine a base di magnesio. Il fabbisogno giornaliero di magnesio per un adulto, che è influenzato da vari fattori come il peso, è di circa 300 mg.

[modifica] Isotopi

Il magnesio-26 è un isotopo stabile ed ha trovato applicazione in geologia isotopica, similarmente all'alluminio. Il ²⁶Mg è un prodotto radiogenico del ²⁶Al (emivita = 0,72x10⁶ anni). Larghi arricchimenti di ²⁶Mg sono stati osservati all'interno di alcune meteoriti. L'abbondanza anomala di ²⁶Mg viene attribuita al decadimento dell'alluminio-26. Quindi i meteoriti devono essersi formati nella nebulosa solare, prima che il ²⁶Al decadesse. Questi frammenti sono quindi tra i più antichi oggetti del sistema solare e conservano informazioni sulla sua storia iniziale.

[modifica] Precauzioni

Il magnesio in forma pura è altamente infiammabile, specialmente se in polvere. Brucia con una fiamma bianca dalla luce accecante.

Il magnesio reagisce rapidamente e in maniera esotermica a contatto con l'aria o l'acqua e deve essere maneggiato con cura. Non si deve mai usare acqua per estinguere un fuoco di magnesio.