Մագնեզիում

Մագնեզիում, պարբերական համակարգի 2 խմբի գլխավոր ենթախմբի քիմիական տարր, որի նշանն է Mg և ատոմային համարը՝ 12։ Ատոմն էլեկտրոնային շերտում ունի ns² կառուցվածքը, այսինքն s-տարրեր են։ Ենթախմբում բոլոր տարերը մետաղական տարրեր են, ատոմային համարի մեծացման հետ մետաղական հատկություններն ուժեղանում են, որը կապված է ատոմների շառավիղի մեծացման և իոնացման էներգիայի փոքրացման հետ։

12 Նատրիում ← Մագնեզիում → Ալյումին Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 12Mg
Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Թեթև, զիջող, արծաթափայլ սպիտակ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Մագնեզիում/ Magnesium (Mg), Mg, 12
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	[24,304; 24,307][1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Ne] 3s²
Ատոմի շառավիղ	160 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	136 պմ
Իոնի շառավիղ	66 (+2e) պմ
Էլեկտրաբացասականություն	1,31 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	−2,37 В
Օքսիդացման աստիճաններ	2
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	737,3 (7,64) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	650 °C (923 K)
Եռման ջերմաստիճան	1090 °C (1363 K)
Գոլորշիացման տեսակարար ջերմունակություն	131.8 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն	24,90[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	14,0 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	վեցանիստ
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a = 0,32029 նմ, c = 0,52000 նմ
C/a հարաբերություն	1,624
Դեբայի ջերմաստիճան	318 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) 156 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

12	Մագնեզիում
Mg 24,305
3s2

Մետաղական մագնեզիում

Բնության մեջ

Մագնեզիումի կլարկն - 1,95 % (19,5 կգ/մ)։ Ընդերքում ամենատարածվածն է, մեծ քանակներով գտնվում է ծովի ջրերում։ Մագնեզիում ստացման հիմնական աղբյուրներն են՝

• Ծովի ջուր - (Mg 0,12-0,13 %),
• Կառնալիտ - MgCl² • KCl • 6H₂O (Mg 8,7 %),
• Բիշոֆիտ - MgCl₂ • 6H₂O (Mg 11,9 %),
• Կիզերիտ - MgSO₄ • H₂O (Mg 17,6 %),
• Դառն աղ - MgSO₄ • 7H₂O (Mg 16,3 %),
• Կաինիտ — KCl • MgSO₄ • 3H₂O (Mg 9,8 %),
• Մագնեզիտ — MgCO₃ (Mg 28,7 %),
• Դոլոմիտ — CaCO₃·MgCO₃ (Mg 13,1 %),
• Բրուսիտ — Mg(OH)₂ (Mg 41,6 %)։

Երկրակեղևում կազմում է մոտ 2%։ Հանդիպում է հիմնականում կարբոնատների (MgCO₃, CaCO₃), սուլֆատների (MgSO₄՝ ծովի ջուր) սիլիկատների և ալյումասիլիկատների ձևով։

Ստացում

Մագնեզիումը հիմնականում ստանում են քլորիդի էլեկտրոլիզով՝ որպես հավելույթ ավելացնելով KCl.

${\displaystyle {\mathsf {MgCl_{2}\rightarrow Mg+Cl_{2}}}}$

Մշակվել է մագնեզիումի ստացման մեկ այլ մեթոդ։ Մագնեզիումի օքսիդը բարձր ջերմաստիճանում վերականգնում են սիլիցիումով կամ կոքսով.

${\displaystyle {\mathsf {MgO+C\rightarrow Mg+CO}}}$

Մագնեզիումի տարեկան արտադրանք կազմում է հարյուր հազարավոր տոննաներ։

Ֆիզիկական հատկություններ

Մագնեզիումը արծաթավուն սպիտակ մետաղ է, վեցանիստ բյուրեղացանցով, բյուրեղացանցի տվյալներն են՝ a = 0,32029 նմ, c = 0,52000 նմ, Z = 2: Սովորական պայմաններում մագնեզիումի խտությունը 20 °C-ում - 1,738 գ/սմ³ է։ Հալման ջերմաստիճանը 650 °C է, իսկ եռման՝ 1090 °C:

Մագնեզիումը կարելի է երկար պահել օդում։

Քիմիական հատկություններ

Փոխազդում է օդի հետ և ազոտի հետ, այս ռեակցիաները միացման են և ուղեկցվում են ջերմության անջատմամբ։

${\displaystyle {\mathsf {2Mg+O_{2}\rightarrow 2MgO}}}$

${\displaystyle {\mathsf {3Mg+N_{2}\rightarrow Mg_{3}N_{2}}}}$

Մագնեզիումը տաքացման պայմաններում և ճնշման տակ միանում է ջրածնի հետ՝ առաջացնելով հիդրիդներ։

${\displaystyle {\mathsf {3Mg+H_{2}\rightarrow MgH_{2}}}}$

Այս հիդրիդները քայքայվում են ջրի ազդեցությամբ՝ ենթարկվելով հիդրոլիզի.

${\displaystyle {\mathsf {MgH_{2}+2H_{2}O\rightarrow Mg(OH)_{2}+2H_{2}}}}$

Մագնեզիումը փոխազդում է նաև այլ ոչ մետաղների հետ։ Օրինակ՝

${\displaystyle {\mathsf {2Mg+Si\rightarrow Mg_{2}Si}}}$

${\displaystyle {\mathsf {3Mg+S\rightarrow MgS}}}$

Լինելով ուժեղ վերականգնիչ փոխազդում է ոչ մետաղների օքսիդների հետ.

${\displaystyle {\mathsf {3Mg+SiO_{2}\rightarrow 2MgO+Si}}}$

Մագնեզիումը բուռն փոխազդում է թթուների հետ՝ առաջացնելով ջրածին.

${\displaystyle {\mathsf {3Mg+H_{2}SO_{4}\rightarrow MgSO_{4}+H_{2}}}}$

Օքսիդիչ թթուների հետ փոխազդելիս ջրածին չի անջատվում. ստացվում է մետաղի աղ, ջուր և թթվի վերականգնման արգասիք.

${\displaystyle {\mathsf {Mg+12HNO_{3}\rightarrow Mg(NO3)_{2}+N_{2}+6H_{2}O}}}$

Կիրառություն

Զգալի քանակներով մագնեզիում օգտագործվում է այլ մետաղների արտադրության համար։ Գործնական մեծ նշանակություն ունեն մագնեզումական համաձուլվածքներըորոնք մագնեզիումից բացի պարունակում են նաև Al Mn, Zn րայլ տարրեր։

Համաձուլվածքներ

Մագնեզիումի համաձուլվածքները ամենաթեթև կառուցանյութեր են, որոնց գլխավոր սպառողները ինքնաթիռա- և ավտոմեքենաշինությունն են։ Մագնեզիումի ձուլակտորի գինը 2006 թվականին կազմել է 3 դոլլար։

Միացություններ

Մագնեզիումի օքսիդները սպիտակ փոշիներ են։ Ստանում են համապատասխան կարբոնատների ջերմային քայքայմամբ.

${\displaystyle {\mathsf {MgCO_{3}\rightarrow MgO+CO_{2}}}}$

Մագնեզիումի օքսիդը ջրում չի լուծվում։

Մագնեզիումի հիդրօքսիդը կարելի է ստանալ աղի և որևէ ալկալու փոխազդեցությունից։ Օրինհակ՝

${\displaystyle {\mathsf {Mg(NO_{3})_{2}+2NH_{4}OH\rightarrow Mg(OH)_{2}+2NH_{4}NO_{3}}}}$

Մագնեզիումի հիդրօքսիդը արդյունաբերությունում ստանում են օքսիդի և ջրի միացման ռեակցիայով։

Մագնեզիումի աղերը

Ունեն մեծ կիրառություն, հատկապես սուլֆատները և կարբոնատները։ Մեծ քանակությամբ մագնեզիումի սուլֆատ՝ MgSO₄, պարունակվում է ծովի ջրում։ Յոթջրյա բյուրեղահիդրատը՝ MgSO₄ • 7H₂O «դառն աղ» անվամբ հայտնի է որպես լուծողական։

Օգտագործում են կոսմետիկական և ատամի մածուկների արտադրության մեջ, ռենտգենյան ախտորոշման միջոց, ներկերի և գունանյութերի արտադրության մեջ, առնետների ոչնչացման միջոց։

Բժշկության մեջ

Մագնեզիումի կենսաբանական նշանակությունը նույնպես էական է։ Բժշկության մեջ, որպես դեղամիջոց, օգտագործում են մագնեզիումի սուլֆատը, օքսիդը և կարբոնատը։ Այդ մետաղն անհրաժեշտ է մկանների և նյարդային համակարգի ճիշտ գործունեության համար։ Մարդու օրգանիզմը պարունակում է մոտ 25 գ մագնեզիում, որի մեծ մասը գտնվում է ոսկորներում։ Մարդը մագնեզիում է յուրացնում բանջարեղենի միջոցով. բոլոր կանաչ բույսերը պարունակում են քլորոֆիլ, առանց որի, ինչպես գիտեք, անհնար է ֆոտոսինթեզը։

Մագնեզիում կիրառման նորմերի աղյուսակ

Սեռ	Տարիք	Օրական օգտագործվող մագնեզիումի նորմերը[3],մգ/օր	Թույլատրելի վերին սահմանը մգ/օր
Նորածիններ	0-ից մինչև 6 ամիս	30	Չի գնահատել
Նորածիններ	7-ից մինչև 12 ամիս	75	Չի գնահատել
Երեխաներ	1-ից մինչև 3 տարեկան	80	145
Երեխաներ	4-ից մինչև 8 տարեկան	130	240
Երեխաներ	9-ից մինչև 13 տարեկան	240	590
Աղջիկներ	14-ից մինչև 18 տարեկան	360	710
Երիտասարդներ	14-ից մինչև 18 տարեկան	410	760
Տղամարդիկ	19-ից մինչև 30 տարեկան	400	750
Տղամարդիկ	31 տարի և մեծ	420	770
Կանայք	19 մինչև 30 տարեկան	310	660
Կանայք	31 год и старше	320	670
Հղի կանայք	14 մինչև 18 տարեկան	400	750
Հղի կանայք	19 մինչև 30 տարեկան	350	700
Հղի կանայք	31 год и старше	360	710
Կրծքով կերակրող կանայք	14 մինչև 18 տարեկան	360	710
Կրծքով կերակրող Կանայք	19 մինչև 30 տարեկան	310	660
Կրծքով կերակրող Կանայք	31 տարի և մեծ	320	670

Ծանոթագրություններ

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — ISSN 0033-4545. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
2. Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 621. — 671 с. — 100 000 экз.
3. «Суточная норма магния». Արխիվացված է օրիգինալից 2015 թ․ փետրվարի 12-ին. Վերցված է 2015 թ․ հունվարի 4-ին.

Գրականություն

• Эйдензон М. А., Магний, М., 1969; Тихонов В. Н.
• Аналитическая химия магния, М., 1973 Иванов А. И., Ляндрес М. Б., Прокофьев О. В.
• Производство магния, М., 1979. С. И. Дракин. П. М. Чукуров.
• Дэвис А. Нутрицевтика. Питание для жизни, здоровья и долголетия. — М.: Саттва, Институт трансперсональной психологии, 2004. — С.180—188. — ISBN.5-93509-021-X
• Минделл Э. Справочник по витаминам и минеральным веществам. — М.: Медицина и питание, 2000. — С.83—85. — ISBN.5-900059-03-0

Արտաքին հղումներ

• «Latest Magnesium News» (անգլերեն). Magnesium .com. Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ նոյեմբերի 1-ին. Վերցված է 2013 թ․ հոկտեմբերի 30–ին-ին.
• «Магний». Популярная библиотека химических элементов. Վերցված է 2013 թ․ հոկտեմբերի 30–ին-ին.

  Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Մագնեզիում» հոդվածին։

• Պարբերական աղյուսակ