Магній (Mg) — характеристика, будова, властивості

Про те, що для організму людини надзвичайно корисний магній можна чути часто. Цей мікроелемент є основною діючою речовиною різних ліків і входить до складу багатьох полівітамінів.

Також один з видів цього елемента застосовується в металургії. Не дивно, що в цей час ведеться активний видобуток магнію по всій земній кулі.

Історія відкриття

Нова ера розвитку хімії почалася у XVII столітті. У цей період хімік з Англії на прізвище Гро зробив відкриття, що наблизило вчених до виділення магнію. У 1695 році під час випарювання епсомської мінеральної води він отримав гірку сіль, що володіла властивістю проносного.

Через кілька років дослідження показали, що взаємодія речовини з содою і карбонатом калію дає білий пухкий порошок. Цей же результат був отриманий під час прожарювання мінералу, який був знайдений поруч з містом Магнезія в Греції. Саме через цю особливість сіль стали назвати білою магнезією.

Безпосередньо магній вперше був отриманий Гемфрі Деві в 1808 році. Вчений проводив електроліз білої магнезії, в яку він додав невелику кількість води і ртутного окису. Ця реакція призвела до утворення амальгами металевої речовини. Отриманий метал після виведення отримав назву “магній”.

Слід зазначити, що реактив мав різні домішки. Чистий елемент в 1829 році вивів французький хімік Антуан Олександр Брутус Бюссі.

Визначення і фізична характеристика магнію

Речовина є представником II групи періодичної системи хімічних елементів.

Магнію можна дати наступну фізичну характеристику:

• Позначається як Mg.
• Атомний номер – 12.
• Молярна маса елемента становить 24,305 атомних одиниць.
• Заряд ядра – 12.
• У кожному атомі число електронів – 12.
• Кристалічна ґратка має α-форму Са гранецентрована кубічна. Вона відрізняється стійкістю при звичайній температурі.
• Густина – 1,738 г/см 3 .
• Плавиться метал при температурі 650 °C.
• Кипить речовина при 1090 °C.
• Чистий магній відрізняється пластичністю. Його можна легко пресувати, прокатувати і різати.

Реагент в компактному стані являє собою блискучий метал сріблясто-білого кольору. Під впливом повітря він тьмяніє, оскільки на поверхні утворюється плівка окису.

Горить магній сліпучим полум’ям білого кольору. Швидкість, з якою спалахує речовина, у багато разів перевершує швидкість обсмикування руки. Через цю властивість магнію людині, яка елемент, необхідно дотримуватися всіх належних правил техніки безпеки. В іншому випадку, вона отримає серйозний опік шкіри.

Для спостереження за процесом горіння слід використовувати темні окуляри або скло. Без цих запобіжних заходів значно підвищується ризик отримання опіку сітківки ока, який призводить до тимчасової сліпоти.

Хімічна властивість магнію

Всі стабільні з’єднання елемента мають валентність 2, а електронна формула магнію має наступний вигляд:

1s2 2s2 2P6 3S2

Навіть при нагріванні до 350 °C компактний магній піддається незначному окисленню, оскільки він покритий оксидною плівкою. Горить реагент при температурі від 600 до 650 °C, при цьому утворюються оксид і нітрит елемента. Нітрит також можна отримати, нагріваючи речовину до 500 °C в азотному середовищі.

Крім того, виділяють наступні хімічні властивості магнію:

• Не вступає в реакцію з холодною водою, яка не насичена повітрям.
• Поступово витісняє водень з окропу.
• З водяною парою реагує при температурі не нижче 400 °C.
• У рідкому вигляді виділяє з вологого повітря водень, поглинаючи його.
• Застигаючи, елемент практично повністю виводить водень.
• При нагріванні водневої атмосфери до 400-500 °С речовина вступає в реакцію з нею, утворюючи гідрид магнію.
• Витісняє більшу частину металевих елементів з розчинів їх солей, утворених на основі води.
• У холодних умовах, з’єднуючись з вологим хлором, утворює хлорид магнію.
• У нагрітому стані вступає в реакцію з галогенами.
• Велика частина солей елемента добре розчиняється у воді.
• При контакті з їдкими лугами випадає осад, утворений з розчинів солей магнію.
• При зниженій температурі не вступає в реакцію з водними лужними розчинами, але схильний до розчинення в гідрокарбонатах лужних металевих реагентів і амонієвих солей.
• Не розчиняється в концентрованої сірчаної кислоти.
• Від розчинення в плавиковій кислоті захищений плівкою зі стійкого фториду.
• Взаємодіє з розведеними мінеральними кислими сполуками при низьких температурах.

Реагент являє собою сильний відновник. Нагрітий магній витісняє деякі метали і неметали з оксидів і галогенідів. Існує безліч металоорганічних сполук магнію, які роблять його одним з найважливіших елементів органічного синтезу.

Реагент легко створює сплави з багатьма металами, а тому на ньому ґрунтується виробництво безлічі важливих легких матеріалів.

Знаходження магнію в природі

Земля дуже багата магнієм. Всього шість хімічних реагентів зустрічаються в природі частіше, ніж цей елемент. Велика частина магнію знаходиться в мантії планети, в земній корі його менше. Найчастіше його виявляють в основних породах і граніті. Також елемент міститься в різних мінералах, утворених магмою.

В основному чистий магній добувають з трьох мінералів:

У біологічному середовищі планети сполуки магнію постійно переміщаються і змінюються. Лише мала частина елемента затримується в круговороті речовин, що відбувається на материках. Велика кількість реагенту несеться річками в океан.

Попри те, що за вмістом в морській воді магній поступається тільки натрію, безпосередньо сама рідина не має насичення елементом, а його солі у відкритому океані не випадають в осад.

Магній в складі різних сполук накопичується в солях, що залишаються після того, як з лагун випаровується вода.

Отримання магнію в промисловості

У промислових умовах для отримання магнію найчастіше застосовують електроліз безводного хлориду або зневодненого карналіта.

Процес проходить наступним чином:

• Електроліз проходить при температурі від 720 до 750 °C.
• У міру виділення елементів склад ванни коригується, частина електроліту при цьому видаляється, а сировина додається.
• Розплавлений шуканий метал спливає на поверхню, його регулярно збирають.
• Отримана речовина містить багато домішок. Для очищення магній проходить рафінування в спеціальних печах під шаром флюсів.
• Очищений метал розливають у виливниці.
• Наступне очищення полягає в тому, що реагент сублімують кілька разів у вакуумі.

Крім цього методу, на виробництві застосовуються металотермічний і вуглетермічний способи отримання магнію. У першому випадку брикети з розпеченого і розкладеного доломіту змішують з відновником і нагрівають у вакуумі при температурі 1300 °C. Отримані в результаті магнієві пари утворюють конденсат, коли температура опускається до 400-500 °С. Щоб очистити метал, застосовують перетоплювання під флюсом або в вакуумі. Чистий елемент розливають у виливниці.

При використанні другого методу брикети, що складаються з вугілля і магнієвогоокису, розігрівають в електричних печах до 2100 °C. Метал, що перетворився в пар, відганяють та конденсують.

Також магній добувають з морської води. Для цього сировину в дуже великих баках змішують з суспензією гідроксиду кальцію, який отримують, перемелюючи морські раковини. В результаті хімічної реакції утворюється особлива суспензія, яка після висихання стає хлоридом магнію. Після цього продукт піддають електролітичним процесам.

Крім морської води, для вигонки магнію може використовуватися вода деяких солоних озер. В Україні такі озера знаходяться в анексованому Криму.

Застосування

Найбільшу кількість металу споживає металургія. На його основі створюється безліч сплавів. Часто магній використовують в металотермічних процесах, щоб отримати рідкісні метали, а також ті, які важко відновити.

Застосовується реагент для розкислення і десульфурації металевих речовин. Різні порошкові суміші на основі магнію використовуються в якості освітлювальних і запальних речовин.

Сполуки, що містять реагент, знайшли широке застосування в різних сферах життєдіяльності. Наприклад, в медицині, ліки з магнієм позбавляють пацієнтів спазмів і судом, заспокоюють нерви тощо.

Магній в організмах

Магній міститься у всіх рослинах і тварин. Речовина концентрується в деяких морських організмах. Максимальна кількість елемента міститься у вапняних губках – до 4%.

Входить цей реагент і до складу хлорофілу зелених рослин. В цілому на їх частку припадає 100 мільярдів тонн речовини. Вчені виявили магній у всіх компонентах, що необхідні клітинам живих організмів для існування.

Цей елемент запускає багато ферментів і дозволяє хромосомам і колоїдним системам рослин зберігати стабільність. Крім того, магній підтримує в клітинах тургорний тиск. Завдяки магнію рослини краще поглинають і засвоюють фосфор.

Люди і тварини отримують металевий елемент з їжею. Добова норма споживання для людини становить від 0,3 до 0,5 мг. У дітей і вагітних жінок денна потреба в речовині трохи вище.

У здорової людини в крові повинно міститися близько 4,3 мг/% магнію. В організмі основним споживачем магнію є печінка, але велика частина поглиненого нею металу поступово переходить в кістки і м’язи.

Метал магній – фізичні і хімічні властивості магнію і його застосування

Сьогодні навіть не кожен дорослий згадає чому ми можемо однозначно відповісти на питання: магній метал або неметалл? Магній – відносять до лужноземельних металів! Згадати це допоможе побіжний погляд на електронну конфігурацію 1s22s22p63s2 нейтрального атома цієї речовини. З огляду на специфіку металів мати від 1 до 3 вільних електронів на зовнішньому енергетичному рівні, дивляться на цей параметр і для Mg. Не важко побачити, що конфігурація містить 2 вільних електрона.

Загальні металеві властивості магнію характерні тим же, що проявляють інші речовини, які відносять до даного типу. Зазвичай вони тверді, але пластичні (на відміну від тендітних неметалів). Мають специфічний блиск. Mg має схильність тьмяніти на повітрі через те, що покривається захисною кисневої плівкою. Порошок магнію легко запалюється, досить піднести запалений сірник. Колір магнію, що горить – яскраво-білий. Одна з причин, чому цей метал спочатку використовувався при фотографуванні. Mg наносили на спеціальну стрічку і підпалювали її. При горінні утворюється MgO, також при протіканні процесу на повітрі виділяється нітрид магнію з виділенням великої кількості теплоти.

Так виглядає металевий магній

Особливості Mg, як елемента періодичної системи

Хімічні властивості магнію багато в чому лежать десь між берилієм і кальцієм. Перш за все, це проявляється у взаємодії з водою. Перший не реагує з нею взагалі, другий же в ній розчиняється. Mg слабо взаємодіє з нагрітою водою. Але при взаємодії з водяною парою (від 400 градусів за Цельсієм) відбувається реакція Mg + H2O = MgO + H2, в якій метал розчиняється при активному виділенні водню.

Відео – хімічні властивості магнію:

Дещо інша реакція відбувається з водяною парою: Mg + 2H2O = Mg (OH) 2 + H2. Причому вільний водень в результаті поглинається магнієм MgH3. В результаті, якщо плавлення металу відбувалося у вологому середовищі, в міру його застигання водень практично повністю зникає.

Властивості магнію: взаємодіяти з водою при високих температурах стає і горіти при присутності в атмосфері вуглекислого газу, – ускладнюють гасіння пожеж за участю Mg. Їх не можна гасити водою. За інструкцією використовують порошкові вогнегасники і пісок. Також можна застосовувати оксиди Si, з якими магній вступає в реакцію, але кількість виділеної теплоти значно нижче.

На фото: горіння магнію

Також необхідно відзначити, що незважаючи на фактичну нерозчинність Mg (OH) 2 в воді, розчин фенолфталеїну в його присутності забарвлюється в рожевий колір.

Магній в таблиці Менделєєва

Магній метал стійкий до їдким лугів, соді, гасу, бензину, мінеральних масел. Здатність цього елемента відділяти кисень і хлор, використовують для відновлення чистих речовин. Наприклад, брому або титану.

Для синтезів різних класів органічних сполук використовується властивість магнію взаємодіяти з галогенами. Зазвичай це Cl, Br, I, з фтором Mg утворює захисну плівку, через що їх з’єднання рідко використовується для синтезу реактивів Гриньяра. Останні найбільш часто формуються на основі формули RMgHal, де R – це органічний радикал, а Hal – один з перерахованих галогенів.

Які фізичні властивості має метал магній

Відео: Магній – метал, який горить

Легкість елемента відображає щільність, яка становить 1,74 г / см3. Меншу мають тільки кальцій і лужні метали. Фізичні властивості магнію можна коротко описати стандартними енциклопедичними параметрами:

• Т плавлення – 651 ° С;
• Т кипіння – 1107 ° С;
• Теплопровідність – 0,376 кал / (см · з · град) досить висока, порівнянна з тим, що демонструють берилій і вольфрам;
• Теплоємність при Т плавлення – 0,3 кал / град;
• Питома теплоємність збільшується до Т плавлення і зменшується по її досягненні;
• Усадка при зміні станів (рідина – тверде тіло) – 3,97-4,2%;
• Питомий електроопір при кімнатній температурі – 0,047 ом · мм 2 / м.

Цей елемент періодичної таблиці Менделєєва відносять до лужноземельних металів. Однак це твердження не завжди вірно, оскільки хімічні властивості наближають цей елемент до алюміній подібних речовин.

Так виглядає оксид магнію

Оксиди MgO відносять до білих тугоплавким речовин, їх називають паленою магнезією і застосовують при виготовленні будівельних матеріалів. Солі магнію металу утворюються при взаємодії речовини з кислотами. Найбільш відома з них MgCO3. Використовується металургам для звільнення сплавів від шлаків, називають карбонат магнію. Ще одна сіль MgSO4 – відома як гірка або англійська. Хіміки її називають сульфат магнію. Mg і Ca впливають на жорсткість води. Висока концентрація цих речовин в Н2О не дозволяє миючим засобам пінитися.

Магнієвий сплав МЦр1Н3

Щоб більш детально відповісти на те, які фізичні властивості має магній, необхідно розглядати зміни його станів і якостей у міру застосування до нього різних теплових ефектів: нагрівання та охолодження. Так, наприклад, щільність знижується на 6% при Т – 6000С, розплавилися і зовсім падає до значення 1.58 г / см3.

Характеристики металу магнію сильно відрізняються при низьких і високих температурах. Деякі результати експериментів вимагають пояснення, частина з них дають цілком передбачувані реакції.

Гексагональна решітка елемента має наступні параметри:

При нагріванні до 6270С ці відстані збільшуються, дійшовши до температури плавлення зв’язку решітки руйнуються зовсім.

Якщо говорити про те, якого кольору магній доведеться відзначити, що в цілому сріблясто-білий метал, може виглядати як чорний обвуглений з властивим блиском. В останньому випадку мова йде про стружці магнію. Тому визначаючи «на око» тип матеріалу, все-таки краще звернутися до хімічних експериментів, якщо під рукою немає спектрального аналізатора.

Класична задача для школярів розглядає ряд натрій – магній-алюміній, металеві властивості якого слабшає від першого до останнього елемента.

Взаємодія з різними кислотами

Для стислості, простіше розглянути кілька експериментів. Для них беруться такі види кислот:

1. Соляна.
2. Азотна.
3. Сірчана (розбавлена ​​і немає).

У першому випадку спостерігається практично миттєве розчинення, що супроводжується бульбашками білих газів і різким запахом хлору. Ємність, в якій відбувалася реакція нагрівається.

В азотній кислоті шматочок магнію не тоне. Бурий газ накопичується над поверхнею рідини, виділяється тепло. Іноді кажуть, що кислота «кипіла», оточуючи шматочки магнію.

Третій випадок необхідно розглядати, як два приватних. У нерозбавленою сірчаної кислоти реакція йде повільно. Якщо ж використовувати розчин з невеликою кількістю води, магній також, як з азотною кислотою плаває на поверхні. При цьому відбувається ледь помітна реакція з виділенням білих пухирців газу.

Отримання магнію і історія відкриття

Висока хімічна активність перешкоджає тому, щоб магній металевий зустрічався в чистому вигляді. Джерелами матеріалів для його видобутку стають магнієві руди або з’єднання солей, що містяться в водах морів, океанів, а також підземних. Саме азбест, олівін, серпентин, магнезит, доломіт, інші мінерали відомі світові віддавна. Назва речовини має ті ж коріння, що і назва міста в Малій Азії – Магнезія. Тільки в 1808 році англійський хімік Г. Деві методом електролізу отримав металевий осад, який назвав магнієм.

Однак це не був чистий метал. Ще 20 років знадобилося світу вчених, щоб отримати саме Mg в тому вигляді, який представив його в таблиці Менделєєва. Зробив відкриття чистого металу магнію французький хімік А. Бюсси в 1828 році.

Що таке електроліз

Сам же метод електролізу ліг в основу класичних способів отримання цього елемента в чистому вигляді. Для виробництва в основному використовують родовища магній містять руд. Найбільш відоме громадянам Росії знаходиться на Уралі – Саткинськая. Але в Сибіру є ще ряд родовищ, як і в Індії, Китаї, Кореї, деяких країнах Європи і Південній Америці.

На виробництві для отримання металевого магнію використовують розплав зневоднених хлоридів: магнію, натрію і калію. При застосуванні безперервного електролізу відбувається відновлення за такою формулою:

MgCl2 (електроліз) = Mg + Cl2.

Можливість реалізації процесів, описаних далі, магній метал з ціною за кг залишається затребуваним. Очищений метал вибирають з електролізної ванни, вливаючи на заміщення сировину з вмістом магнію. Таким способом одержують метал практично вільний від домішок. Частка останніх становить не більше 0,1%. Якщо є необхідність зменшити цей показник, ще не застиглий метал рафінують, отримуючи чистоту 99,999% і більше.

Існує ще один спосіб отримання магнію – це відновлення оксиду MgO з додаванням коксу при високій температурі. Альтернативно використовують доломіт, цей метод не вимагає попереднього відділення кальцію. Отримані в результаті реакції оксиди CaO і MgO змішують з кремнієм. На виході мають найчистіше магній і Ca2SiO4. Для цього методу допустимо використання мінералів або морської води.

застосування магнію

Має широкий спектр від медицини до літакобудування. Фізичні властивості металу магнію, а саме його легкість (щільність) робить незамінний цей елемент в сплавах. Найчастіше це з’єднання з цинком, цирконієм або алюмінієм. При очевидній легкості таких сплавів спостерігається їх міцність.

Ще раз варто відзначити, що активні хімічні властивості металу магнію дозволяють використовувати в процесах відновлення Ti, U, V, Zr, інших. Зазвичай використовується здатність відбирати кисень або реагування з фтором. На виході отримують чисті метали плюс оксиди або фториди Mg.

Використання магнію в медицині

У магнію металеві властивості виражені по-особливому: він добре ріжеться, завдяки чому легко отримують стружку цього елемента. Але в чистому вигляді елемент практично не використовують, як конструкційний метал, проте його сплави – так.

Про властивості останніх вже трохи сказано. Але треба зазначити, що сполуки магнію з незначною кількістю Al, Zn, Mn, Be, Ti і рідкоземельними елементами мають кращі механічні якості, ніж чистий метал Mg. Вони більш стійкі до корозії, міцніше, стійкіше.

Магній використовується для виробництва деяких деталей літака

Основні області застосування магнію в сплавах: це конструкційні матеріали в будові літаків, машин, ЖД транспорту. Ще один напрямок – синтез органічних речовин, розглянуто раніше.

Магній неметалл більше відомий, як фторид Mg і активно застосовується в оптиці для виробництва лінз. Останні мають прозорістю, пластичністю, міцністю. Матеріали більш відомі, як синтетичні монокристали. У промисловості іноді використовують кремній, а також золоте, срібне напилення.

У сталеливарному виробництві лом магнію використовують за його властивість притягувати кисень. Він виконує роль раскислителя. Завдяки чому сплави легованої сталі мають більшу корозійну стійкість. Тому магній часто бере участь і в кольоровому лиття. З нього виготовляють аноди.

Особливим попитом користуються і інші «неметалеві» сполуки магнію, наприклад, його сульфат. Відомі розчини для ін’єкцій або суспензій, останні пацієнт може готувати вдома самостійно. Прийом магнію знижує ризик захворювання гіпертонією у курців.

Використовують магній і в землеробстві, практично всі види грунту, де є рослинність містять цей елемент. Також слід зазначити участь Mg в фотосинтезі рослин.

Магній металевий ціна за кілограм

Не всі пункти прийому приймають магній. У тих, хто приймає існує лише одна категорія цього металу – кусковий брухт магнію (точніше це навіть не магній в чистому вигляді, а сплави, в яких він міститься, але в пунктах позначається, як лом магнію), його вартість (середня) становить:

Лом магнію кусковий – 38 рублів за кілограм.

У домашньому побуті лом магнію – це різні вішалки, дверні ручки. Лом магнію можна зустріти у вигляді старих блоків циліндрів від двигунів, карсасов авто сидінь, панелей приладів, картерів зчеплення і коробки передач, педалей, а також піддону картера двигуна, кришки головки блоку циліндрів, впускного колектора.

Так виглядає лом магнію

Не варто плутати лом магнію з ломом ЦАМу .

Широкий спектр застосування цього елемента в металургії, медицині, агропромисловому комплексі робить його цікавим, як вторинної сировини.

Однак побачити оголошення з бажанням купити магній з ціною за кг брухту, доводиться досить рідко. Найчастіше затребувані сплави і сірчанокислий порошок Mg. Але це не заважає біржі оцінювати магній метал, ціна якого залежить від випуску чистого продукту. Періодично випуск знижується, тоді таблоїди показують зростання вартості продукту.

У пунктах прийому лом магнію і ціна на нього може залежати від умов, на яких відбувається факт купівлі / продажу – ціна може варіюватися незначно і від його обсягу.

Інтерес до матеріалу підігрівається його високою вогнетривкістю. Завдяки цій властивості Mg бере участь у виробництві футеровок і тиглів для металургійних печей. Мабуть тому, оголошення: куплю лом магнію, не втрачають актуальності – див. Також лом вогнетривів .

Характеристика магнію. Хімічний елемент магній

Хімічний елемент магній – дванадцятий за рахунком в таблиці Менделєєва. Він відноситься до другої групи і третього періоду. Він входить у сукупність лужноземельних металів. Наука, яка вивчає ці елементи, – хімія. Таблиця Менделєєва, спираючись на яку можна вивчати дану науку, показує нам, що протонів і нейтронів, що містяться в атомі магнію, по дванадцять. Це можна визначити за порядковим номером (він дорівнює кількості протонів, а електронів буде стільки ж, якщо це нейтральний атом, а не іон).

• Характеристика магнію з точки зору фізики
• Магній. Хімія
• З простими
• Реакції зі складними з “єднаннями
• Магній і вода
• Взаємодія з кислотами
• Взаємодія з солями
• Застосування металу
• Отримання магнію
• Якісна реакція на катіони даного металу
• Де цей метал можна знайти в природі?
• Роль магнію для організму
• Симптоми підвищеного і зниженого змісту в організмі людини
• Вміст магнію в продуктах
• Вивід

Хімічні особливості магнію також вивчає хімія. Таблиця Менделєєва також необхідна для їх розгляду, так як вона показує нам валентність елемента (в даному випадку вона дорівнює двом). Вона залежить від групи, до якої належить атом. Крім того, з її допомогою можна дізнатися, що молярна маса магнію дорівнює двадцяти чотирьом. Тобто один моль цього металу важить двадцять чотири грами. Формула магнія дуже проста – він складається не з молекул, а з атомів, об ‘єднаних кристалічною решіткою.

Характеристика магнію з точки зору фізики

Як і всі метали, крім ртуті, дане з ‘єднання має твердий агрегатний стан в нормальних умовах. Воно має світло-сіре забарвлення зі своєрідним блиском. Даний метал має досить високу міцність. На цьому фізична характеристика магнію не закінчується.

Розгляньмо температуру плавлення та кипіння. Перша дорівнює шестисот п ‘ятдесяти градусам за шкалою Цельсія, друга становить тисяча дев’ яносто градусів Цельсія. Можна зробити висновок, що це досить легкоплавкий метал. Крім того, він дуже легкий: його щільність – 1,7 г/см3.

Магній. Хімія

Знаючи фізичні особливості цієї речовини, можна перейти до другої частини її характеристики. Даний метал володіє середнім рівнем активності. Це можна побачити з електрохімічного ряду металів – чим пасивніше він, тим правіше знаходиться. Магній є одним з перших ліворуч. Розгляньмо по порядку, з якими речовинами він реагує і як це відбувається.

З простими

До таких належать ті, молекули яких складаються тільки з одного хімічного елемента. Це і кисень, і фісфор, і сірка, і багато інших. Спочатку розглянемо взаємодію з оксигеном. Воно називається горінням. При цьому утворюється оксид цього металу. Якщо спалити два молі магнію, витративши при цьому один моль кисню, отримаємо два моля оксиду. Рівняння цієї реакції записується наступним чином: 2Mg + О2 = 2MgO. Крім того, при горінні магнію на відкритому повітрі утворюється також його нітрид, так як даний метал паралельно реагує з азотом, що міститься в атмосфері.

При спалюванні трьох молей магнію витрачається один моль нітрогену, і в результаті отримуємо один моль нитрида розглянутого металу. Рівняння такого роду хімічної взаємодії можна записати таким чином: 3Mg + N2 = Mg3N2.

Крім того, магній здатний реагувати і з іншими простими речовинами, такими як галогени. Взаємодія з ними відбувається тільки за умови нагрівання компонентів до дуже високих температур. У такому випадку відбувається реакція приєднання. До галогенів належать такі прості речовини: хлор, йод, бром, фтор. І реакції називаються відповідне: хлорування, йодування, броміювання, фторування. Як вже можна було здогадатися, в результаті таких взаємодій можна отримати хлорид, йодид, бромід, фторид магнію. Наприклад, якщо взяти один моль магнію і стільки ж йоду, отримаємо один моль йодиду цього металу. Виразити цю хімічну реакцію можна за допомогою такого рівняння: Mg + І2 = MgI2. За таким же принципом проводиться і хлорування. Ось рівняння реакції: Mg + Cl2 = MgCl2.

Крім цього, метали, в тому числі і магній, реагують з фосфором і сірою. У першому випадку можна отримати фосфід, у другому – сульфід (не плутати з фосфатами і сульфатами!). Якщо взяти три моля магнію, додати до нього два моля фосфору і розігріти до потрібної температури, утворюється один моль фосфіду розглянутого металу. Рівняння даної хімічної реакції виглядає наступним чином: 3Mg + 2Р = Mg3P2. Точно так само, якщо змішати магній і сірку в однакових молярних пропорціях і створити необхідні умови у вигляді високої температури, отримаємо сульфід даного металу. Рівняння такої хімічної взаємодії можна записати так: Mg + S = MgS. Ось ми і розглянули реакції цього металу з іншими простими речовинами. Але хімічна характеристика магнію на цьому не закінчується.

Реакції зі складними з “єднаннями

До таких речовин належать вода, солі, кислоти. З різними групами хімічних речовин метали реагують по-різному. Розгляньмо все по порядку.

Магній і вода

При взаємодії даного металу з найпоширенішим хімічним сполуком на Землі утворюється оксид і водень у вигляді газу з різким неприємним запахом. Для проведення такого роду реакції компоненти також потрібно нагріти. Якщо змішати по одному молю магнію і води, отримаємо по стільки ж оксиду і водню. Рівняння реакції записується таким чином: Mg + Н2О = MgO + Н2.

Взаємодія з кислотами

Як і інші хімічно активні метали, магній здатний витісняти атоми гідрогену з їх сполук. Такого роду процеси називаються реакціями заміщення. У таких випадках відбувається заміна атомами металів атомів гідрогену і формування солі, що складається з магнію (або іншого елемента) і кислотного осаду. Наприклад, якщо взяти один моль магнію і додати його до соляної кислоти в кількості два моля, утворюється один моль хлориду розглянутого металу і стільки ж водню. Рівняння реакції виглядатиме так: Mg + 2HCl = MgCl2 + Н2.

Взаємодія з солями

Як з кислот утворюються солі, ми вже розповіли, але характеристика магнію з точки зору хімії передбачає і розгляд його реакцій з солями. У даному випадку взаємодія може відбутися, тільки якщо метал, що входить до складу солі, менш активний, ніж магній. Наприклад, якщо взяти по одному молю магнію і сульфата міді, отримаємо сульфат розглянутого металу і чисту мідь в рівному молярному співвідношенні. Рівняння такого роду реакції можна записати в наступному вигляді: Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu. Тут виявляються відновлювальні властивості магнію.

Застосування металу

Завдяки тому що він за багатьма параметрами перевершує алюміній – легше його приблизно в три рази, але при цьому в два рази міцніше, він отримав широке поширення в різних галузях промисловості. В першу чергу це авіабудування. Тут сплави на основі магнію займають перше місце за популярністю серед усіх використовуваних матеріалів. Крім того, він використовується в хімічній промисловості як відновитель для добування деяких металів з їх сполук. Завдяки тому що при горінні магній утворює дуже потужний спалах, його використовують у військовій промисловості для виготовлення сигнальних ракет, світлошумових боєприпасів та ін.

Отримання магнію

В основному сировиною для цього служить хлорид розглянутого металу. Робиться це шляхом електролізу.

Якісна реакція на катіони даного металу

Це спеціальна процедура, призначена для того, щоб визначити присутність іонів будь-якої речовини. Щоб протестувати розчин на наявність з ‘єднань магнію, можна додати до нього карбонат калію або натрію. У результаті утворюється білий осад, який легко розчиняється в кислотах.

Де цей метал можна знайти в природі?

Цей хімічний елемент є досить поширеним у природі. Земна кора майже на два відсотки складається з цього металу. Він зустрічається у складі багатьох мінералів, таких як карналіт, магнезит, доломіт, тальк, азбест. Формула першого мінералу виглядає так: KCl•MgCl2•6Н2О. Він виглядає як кристали блакитного, блідо-рожевого, блякло-червоного, світло-жовтого або прозорого кольору.

Магнезит – це карбонат магнію, його хімічна формула – MgCO3. Він має біле забарвлення, але залежно від домішок, може мати сірий, бурий або жовтий відтінок. Доломіт має таку хімічну формулу: MgCO3•СаСО3. Це жовтувато-сірий або кольори охри мінерал, що володіє скляним блиском.

Тальк і азбест мають більш складні формули: 3MgO • 4SiO2 • H2O та 3MgO • 2SiO2 • 2H2O відповідно. Завдяки своїй високій жаропостійкості вони широко використовуються в промисловості. Крім того, магній входить у хімічний склад клітини і структуру багатьох органічних речовин. Це ми розглянемо детальніше.

Роль магнію для організму

Цей хімічний елемент важливий як для рослинних, так і для тварин істот. Магній для організму рослин просто життєво необхідний. Так само, як залізо є основою гемоглобіну, потрібного для життя тварин, так магній являє собою головний компонент хлорофілу, без якого не може існувати рослина. Цей пігмент бере участь у процесі фотосинтезу, при якому в листях синтезуються з неорганічних сполук поживні речовини.

Магній для організму тварин також дуже потрібен. Масова частка даного мікроелемента в клітці – 0,02-0,03%. Незважаючи на те що його так мало, він виконує дуже важливі функції. Завдяки йому підтримується структура таких органоїдів, як мітохондрії, що відповідають за клітинне дихання і синтез енергії, а також рибосоми, в яких утворюються білки, необхідні для життєдіяльності. Крім того, він входить до хімічного складу багатьох ферментів, які потрібні для внутрішньоклітинного обміну речовин і синтезу ДНК.

Для організму в цілому магній необхідний, щоб брати участь в обміні глюкози, жирів і деяких амінокислот. Також за допомогою даного мікроелемента може передаватися нервовий сигнал. Крім усього перерахованого вище, достатній вміст магнію в організмі знижує ризик серцевих нападів, інфарктів та інсультів.

Симптоми підвищеного і зниженого змісту в організмі людини

Брак магнію в організмі виявляється такими основними ознаками, як підвищений артеріальний тиск, втома і низька працездатність, дратівливість і поганий сон, погіршення пам ‘яті, часте запаморочення. Також може спостерігатися нудота, судоми, тремтіння в пальцях, сплутаність свідомості – це ознаки дуже зниженого рівня надходження з їжею даного мікроелемента.

Брак магнію в організмі призводить до частих респіраторних захворювань, порушень у роботі серцево-судинної системи, а також діабету другого типу. Далі розглянемо вміст магнію в продуктах. Щоб уникнути його нестачі, потрібно знати, яка їжа багата на цей хімічний елемент. Потрібно враховувати ще й те, що багато з цих симптомів можуть проявлятися і при зворотному випадку – надлишку магнію в організмі, а також при нестачі таких мікроелементів, як калій і натрій. Тому важливо уважно переглянути свій раціон і розібратися в суті проблеми, найкраще це зробити за допомогою фахівця-дієтолога.

Вміст магнію в продуктах

Як було згадано вище, даний елемент є основною складовою хлорофілу. Тому можна здогадатися, що велика його кількість міститься в зелені: це селера, кріп, петрушка, кольорова і білокачанна капуста, листя салату тощо. Також це багато крупи, особливо гречка і пшоно, а ще вівсянка і ячнева. Крім того, цим мікроелементом багаті горіхи: це і кеш ‘ю, і грецький горіх, і арахіс, і фундук, і мигдаль. Також велика кількість розглянутого металу міститься в бобових, таких як квасоля і горох.

Чимало його міститься і в складі водоростей, наприклад у морській капусті. Якщо вживання даних продуктів відбувається в нормальній кількості, то ваш організм не буде відчувати нестачі в розглянутому в цій статті металі. Якщо ж у вас немає можливості регулярно їсти їжу, перераховану вище, то найкраще придбати харчові добавки, до складу яких входить цей мікроелемент. Однак перед цим потрібно обов ‘язково проконсультуватися з лікарем.

Вивід

Магній – один з найважливіших металів у світі. Він знайшов широке застосування в численних галузях промисловості – від хімічної до авіаційної та військової. Більш того, він дуже важливий з біологічної точки зору. Без нього неможливе існування ні рослинних, ні тварин організмів. Завдяки даному хімічному елементу, здійснюється процес, що дає життя всій планеті, – фотосинтез.