Magnesio
El magnesio es un elemento químico que se encuentra en el grupo 2 de la tabla periódica y está situado entre el sodio y el aluminio. Posee un número atómico igual a 12, su masa atómica es de 24,312 unidades y es representado por el símbolo Mg, abreviatura del latín Magnesium.
Este elemento es el 9° elemento más abundante en la corteza terrestre, constituyendo 2% de esta. Compone más de 60 minerales, y también una gran cantidad de sales. Los minerales de magnesio más importantes son la dolomía, la dolomita, la magnesita, la carnalita y la brucita.
El descubrimiento del magnesio es concedido al químico británico Humphry Davy, ya que en el año 1808 logró aislarlo de una mezcla de magnesia (óxido de magnesio) y óxido de mercurio, por medio de la electrólisis. Sin embargo, ya en el año 1755 se empezaba a sospechar la existencia del magnesio; Joseph Black fue el primero en reconocerlo como elemento químico.
Tabla de contenidos
Características y propiedades
- El magnesio pertenece a la serie química de los metales alcalinotérreos.
- Este metal comparte ciertas propiedades químicas con el calcio.
- Posee el punto de fusión y de ebullición más bajo de todos los metales alcalinotérreos.
- A escala planetaria, es uno de los metales más comunes, después del hierro, aluminio, oxígeno y silicio, aportando el 13% de la masa del planeta y una considerable parte del manto terrestre.
- En océanos y mares es el tercer elemento más abundante, después del sodio y el cloro.
- El magnesio no se encuentra en estado puro en la corteza terrestre, debido a su alta reactividad.
- Iónicamente, es un elemento vital en el mecanismo celular de los seres vivos.
Los principales productores globales de magnesio son China, Rusia y Estados Unidos. En China producen magnesio puro mediante un proceso térmico, que consiste en la reducción de óxidos magnésicos mediante silicio. Mientras que en Estados Unidos someten al cloruro de magnesio, presente en el agua marina, a un proceso electrolítico.
Propiedades físicas
- Su punto de fusión es alcanzado a los 650 °C, y su punto de ebullición a los 1090 °C.
- Posee una densidad estándar igual a 1738 kg/m3.
- Su estado de agregación ordinario es el sólido.
- En estado sólido se cristaliza siguiendo un patrón hexagonal compacto.
- Organolépticamente, es un metal suave con tonalidades blancas y plateadas.
- Es un metal paramagnético.
- En la escala de Mohs, tiene una dureza de 2,5.
Propiedades químicas
- Atómicamente, está compuesto por 12 electrones, 12 protones y 12 neutrones.
- Sus 12 electrones oscilan en 3 niveles energéticos.
- Sus estados de oxidación son +1 y +2.
- Al reaccionar con el oxígeno produce una capa de óxido, que resulta ser impermeable y resistente.
- En reacciones con agua provoca una abundante liberación de moléculas de hidrógeno. Si el magnesio está pulverizado la reacción se acelera.
- Se combina con la gran mayoría de los no metales y los ácidos. Reacciona lentamente con bases fuertes y con diversos compuestos orgánicos.
- Genera reacciones exotérmicas con el ácido clorhídrico, produciendo cloruro metálico e hidrógeno.
- Es un metal inflamable, especialmente en forma de polvo. Al entrar en combustión produce una llama blanca incandescente, la cual es difícil de extinguir, ya que se alimenta del nitrógeno y del dióxido de carbono atmosféricos.
Propiedades mecánicas
- Es un metal liviano.
- En estado puro, el magnesio policristalino es susceptible a presentar fracturas por cizallamiento.
- La magnitud de su ductilidad se eleva cuando es aleado con cantidades pequeñas de otros metales, especialmente con el aluminio.
Usos
Una significativa cantidad de magnesio metálico es empleado por la industria de la metalurgia, para producir aleaciones con aluminio y/o zinc, usadas en piezas aeronáuticas, automotrices, mecánicas, en neumáticos, entre otros. Una notable aleación de magnesio es la llamada Elektron 21, muy usada en ingeniería aeroespacial.
El magnesio metálico también es usado como agente reductor en la producción de hierro, acero, uranio y en el proceso Kroll para producir titanio puro. Incluso, es usado para elaborar materiales súper ligeros y resistentes, los cuales tienen una estructura conformada por nanopartículas compuestos de silicio y carbono.
En la industria química, el magnesio es usado en formas de tiras delgadas para purificar solventes, para preparar etanol súper seco y es esencial para la síntesis de reactivos de Grignard.
En la electrónica, el magnesio metálico participa en la fabricación de teléfonos computadores portátiles, tabletas, cámaras, entre otros. Además, es útil para producir baterías.
En la medicina, el hidróxido de magnesio es usado como antiácido y laxante. Sales de magnesio, como el cloruro y el sulfato, sirven para tratar problemas digestivos e intestinales.
Gracias a su particular reacción de combustión, el magnesio es usado en flashes fotográficos, fuegos artificiales y bombas incendiarias.
Dónde se encuentra
Países como China, Brasil, Turquía, Rusia y Austrias son países ricos en magnesio, son los primeros en posicionarse entre los mayores productores de la materia prima.
El magnesio es el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre y el tercero con mayor presencia en la composición del agua de mar.
Este se constituye de un ion de magnesio que puede complementarse para mantener el óptimo desarrollo de las células vivas.
Es frecuentemente encontrado en la naturaleza como un elemento libre, pero es válido resaltar que en muy pocas ocasiones se muestra en su estado más puro, casi siempre viene acompañado de otros metales.
En los alimentos también es posible encontrar magnesio, específicamente en los siguientes:
- Cereales como la levadura, arroz, avena, trigo, y germen de trigo.
- En el chocolate negro.
- En la clorofila.
- En las legumbres como alubias, lentejas, soja, alubias, habas.
- En los frutos secos como almendras, pistachos, avellanas, nueces, girasoles y sésamo.
Obtención
La obtención de magnesio es muy sencilla, porque al ser un compuesto rico en la tierra, este puede encontrarse con ayuda de agujeros y referencias sobre la tala para minerales.
Sin embargo, distinguir el magnesio sí es un tema interesante. Las rocas con el mineral vienen con los depósitos más importantes como la brucita, olivino, magnesita, dolomita y dolomía.
El científico Robert Bunsen marcó la pauta en los mecanismos de obtención de magnesio con la electrólisis del cloruro de magnesio método utilizado por Estados Unidos y otros países.
El procedimiento de la electrólisis consiste en:
- Extraer la roca rica en magnesio.
- Aplicar una corriente eléctrica a través de dos electrodos conectados en una fuente de alimentación energética.
- Sumergir, en este caso en cloruro de magnesio, la roca para iniciar la disolución.
- Se debe tener en cuenta que los electrodos atraen sus cargas opuestas, por lo que las partículas de magnesio se desplazan a esta dirección.
El proceso tiene como resultado la oxidación y reducción en las reacciones del mineral ante una descarga eléctrica que funciona como estimulante.
Todos los electrodos conectados en el lado positivo se le llaman ánodos y que el negativo tiene por nombre cátodos.
Quién lo descubrió
Los primeros avistamientos sobre el magnesio surgieron a principios del año 1618, cuando un granjero de nombre Epson dio de beber agua a sus vacas.
Lo curioso del caso es que los animales se negaban, porque el vital líquido era muy amargo, pero el granjero las obligaba porque curaba rápidamente sus heridas y golpes.
Poco a poco, esta sustancia se hizo popular en la localidad por sus bondades curativas.
De hecho, el granjero inició la comercialización del líquido que más tarde se conoció que se trataba de sulfato de magnesio hidratado (MgSO).
Al mismo tiempo, el científico inglés, Joseph Black identificó el magnesio como un elemento químico gracias a sus creaciones y características. Ocurrió en el año 1755.
Sin embargo, fue producido por primera vez en las manos del científico, Sir Humphrey Davy en Inglaterra para el año 1808, cuando utilizó la electrólisis acompañada de una mezcla con magnesio (periclita) y óxido de mercurio.
También, Antonie bussy se aventuró por los descubrimientos en torno al magnesio, pero solo pudo prepararlo de forma coherente para el año 1831.
Con el pasar de los años, el hombre le dio nuevas funcionalidades al magnesio como material refractario para hornos y recubrimientos en productos de hierro, acero y otros metales.
También se encuentra presente en el cristal, cemento y algunos productos de agricultura, industrias químicas y de construcción.