יסוד כימי · דף עיון
12Mg

מגנזיום

מגנזיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 12 וסמלו Mg. הוא נמצא במחזור 3, קבוצה 2 ובבלוק s. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ne] 3s2.

מספר אטומי12
משקל אטומי תקני[24.304, 24.307]
קבוצה2
מחזור3
בלוקs
תצורת אלקטרונים[Ne] 3s2
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

למגנזיום שני אלקטרוני ערכיות, ולכן מצב החמצון +2 הוא השכיח ביותר. המבנה הזה מסביר את הכימיה של מלחים, תחמוצות ותגובות אופייניות של המתכות האלקליות-עפרוריות.

תצורת האלקטרונים של מגנזיום היא [Ne] 3s2. האלקטרונים החיצוניים קובעים את המגמות בקבוצה ברדיוס האטומי, באנרגיית היינון ובחוזק האופי היוני של תרכובות רבות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

מגנזיום נמצא בדרך כלל בתרכובות יוניות כגון תחמוצות, הידרוקסידים, הלידים, קרבונטים או סולפטים. המתכת החופשית תגובתית יותר, ולכן הכימיה הטבעית שלו משקפת נטייה ליצור קטיונים יציבים.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 1.738 g/cm³. נקודת ההתכה היא 923 K (649.9 °C). נקודת הרתיחה היא 1 363 K (1 090 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא מגנזיום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, מגנזיום מופיע ביישומים כגון סגסוגות, זיקוקים וביולוגיה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

סגסוגות

מגנזיום מתווסף למתכות או לסגסוגות כדי לשנות חוזק, עמידות בפני קורוזיה, התנהגות בהתכה או ביצועים בטמפרטורות גבוהות.

זיקוקים

תרכובות של מגנזיום משמשות בתערובות פירוטכניות כדי ליצור צבעים אופייניים, ניצוצות או אפקטים אנרגטיים בעת חימום.

ביולוגיה

בהקשר של ביולוגיה, התפקיד של מגנזיום תלוי בצורה הכימית, בכמות ובאופן שבו הוא משתתף במבנים ביולוגיים, במטבוליזם או בטכניקות רפואיות.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

מגנזיום נמצא במחזור 3 ובקבוצה 2. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: ליתיום; בריליום; נתרן; אשלגן; סידן; סקנדיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת אלקלית-עפרורית
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 2
צפיפות1.738 g/cm³
נקודת התכה923 K (649.9 °C)
נקודת רתיחה1 363 K (1 090 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.31
אנרגיית יינון ראשונה737.7 kJ/mol
זיקה אלקטרונית—

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי מגנזיום מזוהה עם עבודתו של ג'וזף בלק. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני של מגנזיום ניתן כתחום [24.304, 24.307]. היחסים בין האיזוטופים יכולים להשתנות מעט בין דגימות טבעיות, ולכן מספר עשרוני יחיד היה מסתיר שונות אמיתית בין חומרים.

למגנזיום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות למגנזיום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.