Magnesio

Símbolo: Mg
Clasificación: Metal alcalinotérreo Grupo 2

Número Atómico: 12
Masa Atómica: 24,3050
Número de protones/electrones: 12
Número de neutrones (Isótopo 24-Mg): 12
Estructura electrónica: [Ne] 3s²
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 2
Números de oxidación: +2

Electronegatividad: 1,31
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 736
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): -39
Radio atómico (pm): 160
Radio iónico (pm) (carga del ion): 72 (+2)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 9,04
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 128,7

Punto de Fusión (ºC): 650
Punto de Ebullición (ºC): 1090
Densidad (kg/m³): 1738; (20 ºC).
Volumen atómico (cm³/mol): 13,98
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Plateado.

Propiedades comparadas

Isótopos: Tres isótopos naturales: 24-Mg (78,99%), 25-Mg (10,00%) y 26-Mg (11,01%). Quince isótopos inestables cuyos períodos de semidesintegración están comprendidas entre 20 milisegundos (34-Mg) y 20,91 horas (28-Mg).

Descubierto en: 1754
Descubierto por: J. Blake
Fuentes: Agua de mar (sales de magnesio: 1,29 kg de magnesio/m³), epsomita, (MgSO₄.7H₂O), magnesita (MgCO₃), dolomita (CaMg(CO₃)₂.
Usos: Aleaciones ligeras para aviones, automóviles y bicicletas (con aluminio, manganeso, cobre, litio,...), luces de emergencia y cohetes de señales. Reductor empleado en la obtención y purificación de metales: uranio, cobre, níquel, cromo, vanadio, titanio y circonio. Síntesis orgánica (reactivos de Grignard).

Curiosidades sobre el elemento: Flash de los primeros fotógrafos.
Reconocido por Blake como elemento en 1754, no fue aislado hasta 1808 por Davy, y Bussy y Liebig lo prepararon de forma adecuada en 1831 por reducción de cloruro de magnesio. El magnesio ocupa el octavo lugar en abundancia en la corteza terrestre (2,33% en peso), no encontrándose libre, sino en grandes depósitos de magnesita, dolomita y otros minerales: epsomita, serpentina [Mg₃(Si₂O₅)(OH)₄], olivino [(Mg,Fe)₂(SiO₄)], esteatita (MgSiO3), talco [Mg₃(Si₄O₁₀)(OH)₂], sepiolita o espuma de mar (2MgO.3SiO₂.2H₂O), carnalita (KCl.MgCl₂.6H₂O), espinela (MgAl₂O₄ o MgO.Al₂O₃),....
Actualmente se obtiene por electrólisis de MgCl₂ fundido con CaCl₂ y NaCl a una temperatura de 700-720ºC en celdas Dow (el magnesio se produce en el cátodo y el cloro en el ánodo) o por reducción silicotérmica de MgO en contenedores de cromo-níquel (con una mezcla de ferrosilicio [Si(Fe)], espato flúor (CaF₂) y dolomita calcinada), a baja presión y 1160ºC.
Es un metal ligero, blanco plateado y bastante duro. Se vuelve ligeramente mate al aire al formar una capa de óxido compacta que impide que el proceso continúe; y, si está finamente dividido, se inflama fácilmente al calentarlo y arde con llama blanca muy intensa, deslumbrante, en parte debido a que reacciona con el nitrógeno y el dióxido de carbono, además del oxígeno, especialmente cuando está humedecido; por eso no debe emplearse agua ni extintores de CO₂ para apagar un fuego de magnesio. Reacciona con los halógenos formando dihalogenuros. Con agua reacciona lentamente pues forma una capa superficial de hidróxido insoluble; en agua caliente, con ácidos débiles o sales amónicas la capa de hidróxido se disuelve y el proceso es rápido, desprendiéndose hidrógeno.
Entre los usos destacan los flash fotográficos, cohetes de señales y en pirotecnia (incluyendo bombas incendiarias). Es un tercio menos denso que el aluminio, por lo que se emplea en aleaciones ligeras (baja densidad y adecuadas características de mecanización, fabricación y soldadura y muy estables frente a la corrosión), con aluminio, manganeso, cobre, litio, cinc, circonio y lantánidos, que se usan en construcciones aeronáuticas, automóviles, bicicletas, maletas.
También se usa en la producción de grafito nodular en hierro colado y como aditivo de propelentes convencionales.
Es un reductor poderoso y se emplea en la obtención de muchos metales a partir de sus sales: uranio y otros (titanio, etc.).
Los compuestos de magnesio se conocen desde antiguo. Muchas sales se emplean en medicina: el hidróxido (leche de magnesia), cloruro, sulfato (sal de Epsom) y citrato. El óxido de magnesio (magnesia), se obtiene calentando el hidróxido o el carbonato y, además de emplearse en la obtención del elemento, se usa en la producción de papel y goma y en la industria farmacéutica. A temperaturas muy altas sinteriza formando un material refractario (roca de magnesia) que se emplea (ladrillos y revestimientos) en hornos y convertidores (P.F. 2800ºC; esta estabilidad se debe al pequeño radio de los iones Mg²⁺ y O^2-). Al calentar a 600ºC forma un polvo suelto blanco que se emplea como antiácido estomacal. Una mezcla de MgO pulvurento y disolución concentrada de MgCl₂ (proporción 5:3) es el cemento de magnesio o Sorel que solidifica fuertemente y se emplea en la fabricación de piedras artificiales (mármol).
El MgCO₃ (magnesita) (la sal común no tratada contiene 1% de carbonato) se emplea para obtener MgO por calcinación y para obtención de aislantes, vidrios y cerámica. De disoluciones acuosas de carbonato se obtiene la magnesia alba que es un polvo blanco que se utiliza en la preparación de papel, goma, colores, polvos cosméticos y pasta de dientes.
El hidróxido de magnesio es una base diácida fuerte que forma con los ácidos sales neutras o básicas. Es poco soluble en agua, y forma suspensiones coloidales blancas conocidas como leche de magnesia empleada como antiácido estomacal y laxante. Otros usos incluyen refino de azúcar y fabricación de papel.
El MgCl₂ es una sustancia que funde a 708ºC y, fundido, es buen conductor de la corriente. Es fuertemente higroscópica y su presencia en la sal común produce el apelmazamiento de la misma. Se emplea en la obtención de magnesio por electrólisis. Se obtiene de salmueras, manantiales y agua de mar.
El sulfato de magnesio es muy soluble en agua y se emplea en la industria textil, papelera, como laxante (parece inhibir la absorción de agua por el intestino, por lo que éste reacciona produciendo la defecación) y como abono. La epsomita se encuentra en algunas aguas minerales.
Los compuestos de Grignard fueron descubiertos por Victor Grignard en 1900. Son combinaciones de magnesio, halógenos e hidrocarburos (fórmula general: R-Mg-X) que reaccionan violentamente con el agua y el oxígeno. Se utilizan en procesos de síntesis orgánica.
Es un oligoelemento esencial en los seres vivos (en humanos son necesarios unos 300 mg/día; las clorofilas (compuestos más importantes que contienen el elemento) son porfirinas, que utilizando la luz solar realizan la fotosíntesis).
Debido a la facilidad de inflamarse debe manejarse con cuidado (sobre todo si está finamente dividido). En los incendios con magnesio no debe emplearse agua ni CO₂.