Élément chimique · fiche de référence

12Mg

Magnésium

Le magnésium est l’élément 12 (Mg), situé en période 3, groupe 2 et dans le bloc s. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Ne] 3s2.

Numéro atomique12

Poids atomique standard[24,304 ; 24,307]

Groupe2

Période3

Blocs

Configuration électronique[Ne] 3s2

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La configuration externe se termine par s². La perte de deux électrons de valence conduit à un ion +2, état ionique caractéristique des métaux alcalino-terreux.

Par rapport au groupe 1, cette couche externe à deux électrons modifie l’énergie d’ionisation, les liaisons et la réactivité. Dans la nature, ces éléments se rencontrent surtout dans des oxydes, carbonates, sulfates ou halogénures plutôt qu’à l’état métallique libre.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

L’état d’oxydation +2 domine. Oxydes, hydroxydes, halogénures, carbonates et sulfates constituent des familles importantes, même si leur solubilité et leur stabilité thermique évoluent régulièrement dans le groupe 2.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 1,738 g/cm³. Le point de fusion est 923 K (649,9 °C). Le point d’ébullition est 1 363 K (1 090 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le magnésium est présent dans de nombreux minéraux et dans l’eau de mer sous forme d’ions. Métal léger, il est surtout utilisé dans des alliages, notamment pour les transports ; ses composés sont également importants en chimie, en agriculture et en biologie.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

alliages

Le magnésium est ajouté à des métaux pour modifier leur résistance, leur tenue à la corrosion, leur fusion ou leurs performances à haute température.

feux d’artifice

Des composés du magnésium peuvent produire des couleurs, étincelles ou effets énergétiques caractéristiques lorsqu’ils sont chauffés dans un mélange pyrotechnique.

biologie

Les ions ou composés du magnésium interviennent dans des structures biologiques, enzymes, signaux cellulaires ou voies métaboliques.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le magnésium est en période 3 et dans le groupe 2. Dans le voisinage affiché, le sodium est immédiatement à sa gauche sur la même période ; le béryllium est au-dessus et le calcium au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal alcalino-terreux

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 2

Masse volumique1,738 g/cm³

Point de fusion923 K (649,9 °C)

Point d’ébullition1 363 K (1 090 °C)

Électronégativité de Pauling1,31

Première énergie d’ionisation737,7 kJ/mol

Affinité électronique—

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du magnésium est associée à Joseph Black. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est donné sous forme d’intervalle : [24.304, 24.307]. Les proportions isotopiques varient légèrement selon les échantillons naturels ; une seule valeur décimale masquerait cette variation réelle.

Le magnésium possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les risques associés au magnésium dépendent de la forme chimique, de la dose et de la voie d’exposition. Le magnésium élémentaire, ses ions et ses composés peuvent avoir des effets biologiques très différents : il faut consulter les données de sécurité de la substance réellement manipulée.