Магній Mg вперше отриманий в 1808 році (Деві, Англія).

Поширення магнію в природі. Магній восьмий елемент за поширеністю в літосфері Землі. Хімічно пов’язаний магній входить до складу багатьох мінералів. Іони Mg²⁺ містяться в морській воді (до 1,27 г./дм³) і живих організмах. Наявність іонів Mg²⁺ в прісній воді обумовлює її жорсткість. Хлорофіл зелених рослин є комплексною сполукою магнію.

Мінерали магнію.

Оксиди. Шпінель шляхетна (MgAl₂)O₄; Магнезіохроміт (MgCr₂)O₄; Магнезіоферіт (MgFe₂)O₄.

Хлориди. Бішофіт MgCl₂*6H₂O; Карналіт KMgCl₃*6H₂O.

Сульфати. Кізерит MgSO₄*H₂O; Каїніт KMg(SO₄)Cl*3H₂O; Шеніт K₂Mg(SO₄)₂*6H₂O; Епсоміт MgSO₄*7H₂O.

Карбонати. Доломіт CaMg(CO₃)₂; Магнезит MgCO₃.

Силікати. Олівін (Mg, Fe)₂SiO₄; Сепіоліт (морська пінка) Mg₄(Si₆O₁₅)(OH)₂*6H₂O; Серпентин (хризотил-азбест) Mg₆(Si₄O₁₁)(OH)₆*H₂O; Тальк (Стеатит); Енстатіт Mg₂Si₂O₆.

Виявлення магнію. Сполуки магнію не фарбує полум’я пальника. Відділення магнію від важких металів, алюмінію і лужноземельних металів засноване на освіту малорастворимой солі – гексагідрату ортофосфата амонію-магнію Mg(NH₄)PO₄*6H₂O. Ця сіль випадає у вигляді білих кристалів характерної форми з розчину, що містить іони Mg²⁺, при додаванні суміші NH₃*H₂O + NH₄Cl + Na₂HPO₄. Відомі органічні реактиви на іон Mg²⁺: титановий жовтий (з лужного розчину, що містить Mg²⁺, при дії цього реактиву випадає яскраво-червоний осад) і 8-гідроксихінолін (з амоніачного розчину випадає зеленувато-жовтий осад).

Фізіологічна дія магнію. Життєво важливий елемент для вищих рослин і тварин. Хлорофіл, в структурі якого присутній магній, є основним елементом в процесі фотосинтезу. Для людей щоденна потреба магнію становить 0,2-0,5 грам.

Отримання магнію. Електроліз розплаву MgCl₂ (разом з іншими хлоридами) при 740*С з застосуванням сталевого катода і вугільного анода. Реакція на катоді: Mg²⁺ + 2e^– = Mg. Утворений магній спливає на поверхню розплаву.

Властивості магнію. Магній – сріблясто-білий метал, дуже легкий (найлегший конструкційний метал), м’який і пластичний; погано піддається литтю, зварюванню і спаюванню. На повітрі поверхня металу покривається захисним шаром оксидної плівки. При підпалюванні згорає яскравим спалахом (УФ-випромінювання) і утворює оксид MgO. Займання магнію можливо навіть при обробці різанням (слід дотримуватися запобіжних заходів!). Палаючий магній гасять дрібною залізною стружкою, але не водою і не піском, тому що водяна пара і силіцій(IV) оксид реагують з магнієм:

Mg + H₂O (газ) = MgO + H₂

2Mg + SiO₂ = 2MgO + Si

Кипляча вода відновлюється магнієм:

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

При прожарюванні магнію на повітрі, крім оксиду, утворюється магній нітрид Mg₃N₂. Кислоти, навіть слабкі, окислюють магній; луги на магній не діють. Органічні галогенпохідні реагують з магнієм в безводному діетиловому ефірі, наприклад:

Mg + C₂H₅Br = C₂H₅MgBr

Магній відноситься до неблагородних металів, і тому він електролітично не осаджується з водного розчину.

Сплави магнію мають гарні деформаційні і ливарні властивості. Наприклад, сплав магнію з алюмінієм і цинком (до 10% Al і 3% Zn) має високу механічну міцність і легкість.

Застосування магнію. Компонент конструкційних сплавів, які застосовують в авіо- і автомобілебудуванні. Використовується в піротехниці, органічному синтезу, для виготовлення розчинних анодів, що застосовуються для електрохімічного захисту від корозії.

Сполуки магнію

Магній оксид (палена магнезія) MgO – білий порошок або спечена біла маса, з температурою плавлення 2800*С. Отримують прожарюванням магній карбонату при 800-900*С або по реакції магній хлориду з гарячою водяною парою:

MgCO3 = MgO + CO₂

MgCl₂ + H₂O (газ) = MgO + 2HCl

Застосовують у виробництві вогнетривких конструкційних матеріалів, для виготовлення керамічного хімічного посуду. Використовується в медицині як м’який нейтралізуючий засіб (при підвищеній кислотності шлункового соку).

Магній оксид – компонент магнезіального цементу. Його готують перемішуванням MgO з концентрованим розчином MgCl₂. Отримана глиноподібна маса через кілька годин твердне (з поглинанням води) в міцний, твердий як мармур моноліт, хімічний склад якого відповідає магній гідроксид-хлорид MgCl(OH). Часто в магнезіальний цемент вводять наповнювачі (тирсу, стружки та ін.) і використовують його як легкий будівельний матеріал.

Магній сульфат MgSO₄. Кристалізується з гарячої води у вигляді MgSO₄*H₂O, з холодної – у вигляді MgSO₄*7H₂O. Кристалогідрат MgSO₄*H₂O (мінералогічна назва – кізерит) використовується як компонент мінеральних добрив. Кристалогідрат MgSO₄*7H₂O (тривіальна назва – англійська сіль) добре розчиняється у воді на відміну від сульфатів лужноземельних металів, має гіркий смак; застосовується в медицині.

Магній гідроксид Mg(OH)₂ – білий порошок. У воді мало розчинний. Спливає у вигляді пластинчастого осаду з розчинів солей магнію при додаванні лугів, наприклад:

MgSO₄ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + Na₂SO₄

Солі амонію (розчини яких мають pH < 7 внаслідок гідролізу) перешкоджають осадженню магній гідроксиду, а його осад переходить в розчин.

Магній карбонат MgCO₃ зустрічається в природі у вигляді мінералу магнезиту. При прожарюванні утворюється MgO. З водного розчину солей магнію, наприклад MgSO₄, при додаванні карбонатів (Na₂CO₃, K₂CO₃) осідає магній гідроксид-карбонат 4MgCO₃*Mg(OH)₂*4H₂O. Він являє собою білий, дуже пухкий, сипучий та легкий порошок, який використовують в парфумерії (входить до складу пудри, зубного порошку), медицині (медичний цемент), а також як засіб для чищення металевих виробів і наповнювач у виробництві паперу і каучуку.

Магній хлорид MgCl₂ кристалізується з водного розчину у вигляді MgCl₂*6H₂O. Кристалогідрат – білий, дуже гігроскопічний кристалічний порошок. Безводний MgCl₂ отримують з MgCO₃ шляхом його прожарювання і наступного спікання утворюється оксид магнію з вугіллям в струмі хлору (відновне хлорування):

MgO + C + Cl₂ = MgCl₂ + CO

Магній хлорид застосовують для отримання магнію, магнезіального цементу і охолоджуючих сумішей.

Природний подвійний калій магній хлорид – карналлит KMgCl₃*6H₂O – найважливіша сировина для виробництва магнію, використовується також як добриво. У вигляді синтетичного препарату застосовується в медицині (входить до складу лікувальних ванн) і в міському побуті використовувався як засіб для боротьби зі снігом і льодом на дорогах.

Силікати магнію як правило представляють собою сполуки катіонів магнію, алюмінію, кальцію з силікат-аніонами Si_nO_m^z-. До силікатів магнію відносяться слюди (біотит K(Mg, Fe^+II)₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂), авгіти (входять до складу базальтів) CaO*MgO*2SiO₂, тальк 3MgO*4SiO₂*H₂O, азбести 3MgO*2SiO₂*2H₂O і ін.

Добрива магнію. Потреба рослин в магнії забезпечується внесенням в грунт магнійвмісних калійних, фосфорних і вапняних добрив, до складу яких входять солі Mg₃(PO₄)₂, MgSO₄, MgCO₃ і ін.

---