12 Mg 24.305

Магний

Щёлочноземельный металл Magnesium твёрдое

[Ne] 3s² · 2 · 8 · 2

← Na Натрий Al Алюминий →

Лёгкий конструкционный металл и центральный атом хлорофилла. Магний почти на четверть легче алюминия, горит ослепительно белым пламенем и входит в состав каждого зелёного листа на планете.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 12
Атомная масса: 24.305 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Ne] 3s²
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 2
Блок: s-блок
Группа: Щёлочноземельные металлы
Период: 3
Электроотрицательность (Полинг): 1.31
Электроотрицательность (Аллен): 1.29
Атомный радиус: 145 pm
Ковалентный радиус: 141 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 173 pm
1-я энергия ионизации: 737.7 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 450.7 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 7 732.7 kJ/mol
Сродство к электрону: 0 kJ/mol
Характерные степени окисления: +2
Степени окисления: +1, +2

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 1.738 g/cm³
Температура плавления: 923 K · 649.9 °C
Температура кипения: 1 363 K · 1 089.9 °C
Скорость звука: 4 940 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 8.48 kJ/mol
Теплота испарения: 128 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 1.023 J/(g·K)
Теплопроводность: 156 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 45 GPa
Модуль сдвига: 17 GPa
Модуль объёмного сжатия: 45 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.29
Твёрдость по Моосу: 2.5
Твёрдость по Бринеллю: 260 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 43.9 nΩ·m
Магнитный тип: парамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
Параметры решётки: a = 320.94 pm · c = 521.05 pm

Распространённость

В земной коре: 23 300 mg/kg
В океане: 1 290 mg/L
Во Вселенной: 600 000 mg/kg
В теле человека: 270 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
²⁴Mg	78.99 %	стабилен	—
²⁵Mg	10 %	стабилен	—
²⁶Mg	11.01 %	стабилен	—

Магний-26 в метеоритах — продукт распада алюминия-26, и его избыток датирует первые твёрдые тела Солнечной системы.

Открытие

Год открытия: 1755
Кто открыл: Джозеф Блэк
Где: Шотландия
Происхождение названия: от Магнесии — области в Фессалии, откуда везли магнезит

История

Джозеф Блэк в 1755 году показал, что магнезия и известь — разные вещества. Металл выделил Дэви в 1808 году; промышленное производство началось век спустя.

Где встречается

Восьмой элемент коры, 23 300 мг/кг, и второй по содержанию катион морской воды. Основные минералы — доломит, магнезит и карналлит.

Как получают

Электролизом расплавленного хлорида магния, извлечённого из морской воды или рассолов, либо силикотермическим процессом Пиджена из доломита.

Роль в живой природе

Магний — кофактор более трёхсот ферментов, включая все, что работают с АТФ. В хлорофилле именно ион магния держит порфириновое кольцо и запускает фотосинтез.

Безопасность

Металлический магний горит настолько ярко, что повреждает сетчатку, и его нельзя тушить водой — при этом выделяется водород. Соли магния малотоксичны, избыток даёт слабительный эффект.

Применение

Сплавы для автомобильной и авиационной техники — самый лёгкий конструкционный металл
Восстановитель при производстве титана по процессу Кролла
Протекторные аноды для защиты стальных конструкций от коррозии
Пиротехника и осветительные составы
Оксид магния как огнеупор и как антацид

Любопытные факты

Без магния не было бы фотосинтеза: он центр молекулы хлорофилла.
Горящий магний продолжает гореть в углекислом газе и даже в песке.
«Английская соль» для ванн — это сульфат магния.
Магний в шесть раз легче стали при сопоставимой удельной прочности.