Magnesio
- 1. Patricia Rodríguez Grupo: 3roA Química I.P.A MAGNESIO. PRESENCIA EN LA NATURALEZA: El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305 u. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo el orden del 2% de la corteza terrestre. El magnesio es un metal liviano, medianamente fuerte, de color blanco plateado. En contacto con el aire se vuelve menos lustroso, aunque a diferencia de otros metales alcalinos no necesita ser almacenado en ambientes libres de oxígeno, ya que está protegido por una fina capa de óxido, la cual es bastante impermeable y difícil de sacar. El magnesio es un metal altamente inflamable, que entra en combustión fácilmente cuando se encuentra en forma de virutas o polvo, mientras que en forma de masa sólida es menos inflamable. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalinotérreo es utilizado como un elemento de aleación: Componente de diversas sales metálicas mixtas como la carnalita; MgCl2.KCl.H2O, y la dolomita; MgCO3.CaCO3 (son cristales iónicos puros en los cuales el tamaño alternante de los cationes confiere a la red cristalina una estabilidad, mayor que la de cada catión por separado). Es el tercer elemento más abundante disuelto en el agua de mar (después del cloro y del sodio), la cual es la fuente principal de este metal; 1Km3 de agua de mar en este planeta contiene alrededor de un millón de toneladas de ión magnesio. Con 108 Km3 de agua de mar en planeta, hay magnesio de sobra para cubrir nuestras necesidades. APLICACIONES MÁS IMPORTANTES DEL MAGNESIO:
- 2. OBTENCIÓN DEL MAGNESIO: El magnesio se obtiene por dos métodos diferentes: Uno de ellos consiste en reducir el mineral en hornos eléctricos con carburo de calcio u otros reductores. En el otro, el metal se obtiene en dos fases: cloruración del mineral (magnesia, dolomita o giobertita) y electrólisis a 700°C del cloruro fundido. El metal se acumula en la superficie del baño y el cloro desprendido se recoge y se aprovecha en la fase de cloruración. El proceso de extracción se basa en el hecho de que el hidróxido de magnesio es menos soluble que el hidróxido de calcio. Así pues, la adición de una suspensión de hidróxido de calcio fuertemente pulverizado al agua de mar origina la formación de hidróxido de magnesio: Ca(OH)2 (s) + Mg2+ (ac) Ca2+ (ac) + Mg (OH)2 (s)
- 3. El hidróxido se separa por filtración y se mezcla con acido clorhídrico. La reacción de neutralización resultante da una solución de cloruro de magnesio: Mg(OH)2 (s) + 2HCl(ac) MgCl2 (ac) + 2H2O(l) La solución se evapora a sequedad y el residuo se coloca en una celda electrolítica similar a la celda Downs que se utiliza para la producción de sodio. El magnesio se acumula en la superficie del compartimiento catódico y se extrae por succión. El cloro gaseoso que se produce en el ánodo se reduce de nuevo a cloruro de hidrógeno, el cual se hace reaccionar con más cloruro de magnesio: Mg2+ (MgCl2) + 2e- Mg(l) 2 Cl- (MgCl2) Cl2 (g) + 2e- El magnesio metálico se oxida lentamente en el aire a temperatura ambiente, pero con gran vigor cuando se calienta. Al arder, el magnesio despide una intensa luz blanca. La combustión del magnesio pulverizado se utilizaba como fuente de iluminación en los primeros tiempos de la fotografía: 2Mg(s) + O2 (g) 2MgO(s) La reacción de combustión es tan vigorosa que no se puede extinguir mediante un material convencional para apagar incendios, como el dióxido de carbono. El magnesio encendido reacciona incluso con el dióxido de carbono para dar óxido de magnesio y carbono: 2Mg(s) + CO2 (g) 2MgO(s) + C(s) Para extinguir incendios de metales reactivos, como el magnesio, se debe utilizar un extinguidor de clase D (las clases A, B y C se utilizan para extinguir incendios convencionales). Los extinguidores de clase D contienen ya sea grafito o cloruro de sodio. El grafito produce un recubrimiento sólido de carburo metálico sobre la superficie en combustión y sofoca efectivamente la reacción. El cloruro de sodio se funde a
- 4. temperatura del magnesio ardiente y forma una capa líquida inerte sobre la superficie metálica: de esta manera, impide que el oxígeno llegue al metal. Más de la mitad del magnesio metálico que se produce en el mundo se utilizan para elaborar aleaciones de aluminio y magnesio: Presentan baja densidad (el magnesio es el metal para construcción de más baja densidad). Este tipo de aleaciones es importante en las aplicaciones en las que su baja densidad permite ahorros importantes de gran cantidad de energía, como ser: aeronaves, carros de ferrocarril de pasajeros, vehículos de transito rápido y carrocerías de camiones. En la década de 1970 se utilizaron estas aleaciones durante un tiempo en la superestructura de los buques de guerra, porque la menor masa de la nave permitía avanzar a velocidades mayores. Sin embargo, este tipo de aleaciones tiene una desventaja muy importante: su inflamabilidad cuando es objeto de ataque con misiles. Una apreciación de la elevada reactividad de los metales alcalinotérreos, podría haber evitado estos percances. Aunque el magnesio es un metal químicamente reactivo, su reactividad es inferior a la esperada con base en su potencial de reducción estándar de -2.37 V, porque se forma rápidamente un delgado recubrimiento de óxido de magnesio sobre cualquier superficie de este metal expuesta a la atmósfera. Este recubrimiento protege el resto del metal contra un ataque subsiguiente (por ejemplo si se calientan los cloruros de calcio, estroncio o bario se desprenden en forma de calor las moléculas de agua unidas a ellos y queda el cloruro anhidro unido. El magnesio forma con facilidad compuestos que contienen enlaces covalentes. Este comportamiento se explica en términos de su densidad de carga comparativamente grande; por ejemplo el magnesio metálico reacciona con los compuestos orgánicos llamados halocarburos o halogenuros de alquilo, como el bromoetano en un disolvente como el etoxietano (C2H5)2 O, conocido comúnmente como éter. El átomo de magnesio se inserta entre los átomos de carbono y de halógeno con formación de enlaces covalentes con sus vecinos: C2H5 Br (éter) + Mg(s) C2H5MgBr (éter). Esta clase de compuestos se conoce como reactivo de Grignar, y se utiliza extensamente como intermediarios en químico orgánica sintética.
- 5. IMPORTANCIA BIOLÓGICA: Es importante para la vida, tanto animal como vegetal. La clorofila (que interviene en la fotosíntesis) es una sustancia compleja de porfirina-magnesio. . Es un elemento químico esencial para el ser humano; la mayor parte del magnesio se encuentra en los huesos y sus iones desempeñan papeles de importancia en la actividad de muchas coenzimas y en reacciones que dependen del ATP. También ejerce un papel estructural, ya que el ion de Mg2+ tiene una función estabilizadora de la estructura de cadenas de ADN y ARN. Interviene en la formación de neurotransmisores y neuromoduladores, repolarización de la neuronas, relajación muscular. El magnesio actúa como energizante y calmante en el organismo. La pérdida de magnesio se debe a diversas causas, en especial cuando el individuo se encuentra en circunstancias de estrés físico o mental. El magnesio que se encuentra en la célula es liberado al torrente sanguíneo, en donde posteriormente es eliminado por la orina y/o las heces fecales. En función del peso y la altura, la cantidad diaria recomendada es de 300-350 mg, cantidad que puede obtenerse fácilmente ya que se encuentra en la mayoría de los alimentos, siendo las semillas las más ricas en magnesio como el cacao, las almendras, harina de soja, cacahuetes, judías blancas, legumbres, avellanas, nueces y las hojas verdes de las hortalizas. BIBLIOGRAFÍA: RAYNER,G. et a(2000); Química Inorgánica descriptiva; 2da edición, México, Pearson educación. http://cristianbachiller.blogspot.com/ http://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio