Magnésio

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Magnésio, ₁₂Mg

Aparência
branco-prateado
Magnésio na tabela periódica
Sódio ← Magnésio → Alumínio
Be     12 Mg                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Mg ↓ Ca
Número atómico (Z)	12
Série	metal alcalinoterroso
Grupo	2 (IIA)
Período	3
Bloco	s
Propriedades atómicas
Eletronegatividade (Pauling)	1,31
Massa atómica	24,3050(6) u
Raio atómico (calculado)	160 pm
Raio covalente	130 pm
Raio de Van der Waals	173 pm
Configuração electrónica	[Ne] 3s2
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	+2, 1 (óxido fortemente básico)
Linhas espectrais do magnésio
Propriedades físicas
Estado em CPTP	sólido
Ponto de fusão	923 K
Ponto de ebulição	1363 K
Densidade, dureza	1738 kg/m3, 2,5
Entalpia de fusão	8,954 kJ/mol
Entalpia de vaporização	127,4 kJ/mol
Pressão de vapor	361 Pa a 923 K
Classe magnética	Paramagnético
Outras propriedades
Estrutura cristalina	hexagonal
Calor específico	1020 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	22,4×106 S/m
Condutividade térmica	156 W/(m·K)
Velocidade do som	4602 m/s a 20 °C
1.º Potencial de ionização	737,7 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1450,7 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	7732,7 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 24Mg 78,99% estável com 12 neutrões 25Mg 10% estável com 13 neutrões 26Mg 11,01% estável com 14 neutrões
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

Magnésio é um elemento químico de símbolo Mg de número atômico 12 com massa atômica 24 u (12 prótons e 12 nêutrons). É um metal alcalinoterroso, pertencente ao grupo (ou família) 2 (anteriormente chamada IIA), sólido nas condições ambientais.

É o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre, onde constitui cerca de 2,5% da sua massa, e o nono no Universo conhecido, no seu todo. Esta abundância do magnésio está relacionada com o facto de se formar facilmente em supernovas através da adição sequencial de três núcleos de hélio ao carbono (que é, por sua vez, feito de três núcleos de hélio). A alta solubilidade dos iões de magnésio na água assegura-lhe a posição como terceiro elemento mais abundante na água do mar.

É empregado principalmente como elemento de liga com o alumínio. Outros usos incluem flashes fotográficos, pirotecnia e bombas incendiárias.

O magnésio foi descoberto em 1755 pelo escocês Joseph Black na cidade de Magnesia.

Principais características

O magnésio é um metal bastante resistente e leve, aproximadamente 30% menos denso que o alumínio. Possui coloração prateada, perdendo seu brilho quando exposto ao ar, por formar óxido de magnésio. Quando pulverizado e exposto ao ar se inflama produzindo uma chama branca. Reage com a água somente se estiver em ebulição, formando hidróxido de magnésio e liberando hidrogênio.

Aplicações

O elemento magnésio e suas diversas substâncias servem para diversas aplicações no dia-a-dia, sendo os principais:

• Os compostos de magnésio, principalmente seu óxido, são usados como material refratário em fornos para a produção de ferro e aço, metais não ferrosos, cristais e cimento;
• Os compostos de magnésio são também aplicados na agricultura, como auxiliar condicionante da fotossíntese. O uso principal do metal é como elemento de liga com o alumínio, empregando-a para a produção de recipientes de bebidas, componentes de automóveis como aros de roda e maquinarias diversas. O magnésio também é usado para eliminar o enxofre do aço e ferro;
• Aditivo em propelentes convencionais;
• Obtenção de fundição nodular (Fe-Si-Mg);
• Agente redutor na obtenção de urânio e outros metais a partir de seus sais;
• O hidróxido ( leite de magnésia ), o cloreto, o sulfato ( sal de Epsom ) e o citrato são empregados em medicina, como laxante e antiácido;
• O pó de carbonato de magnésio ( MgCO₃ ) é utilizado por atletas como ginastas, alpinistas e levantadores de peso para eliminar o suor das mãos e segurar melhor os objetos;
• Implante eletrônico sem fio feito de um substrato de seda e uma bobina de magnésio que aumenta a temperatura do tecido apenas suficiente para matar as bactérias Staphylococcus aureus, e depois dissolutivo no interior do corpo sem causar danos;
• Outros usos incluem flashes fotográficos, pirotecnia, bombas incendiárias e granadas de luz (flashbang).

O Mg também é encontrado em alimentos como vegetais e cereais. Recentes pesquisas indicam o Magnésio como responsável por retardar o envelhecimento celular, além de ser responsável por inúmeras funções metabólicas intracelulares.

Papel biológico

O magnésio é importante para a vida, tanto animal como vegetal. A clorofila é uma substância complexa de porfirina-magnésio que intervem na fotossíntese.

É um elemento químico essencial para o ser humano. A maior parte do magnésio no organismo encontra-se nos ossos e, seus íons desempenham papéis de importância na atividade de muitas coenzimas e, em reações que dependem da ATP. Também exerce um papel estrutural, o íon de Mg²⁺ tem uma função estabilizadora para a estrutura de cadeias de ADN e ARN.

Dependendo do peso e da altura, a quantidade diária necessária e recomendada varia entre 300 e 350 mg, quantidade que pode ser obtida facilmente, visto o magnésio estar presente na maioria dos alimentos, principalmente, nas folhas verdes das hortaliças, nas sementes, nozes, leguminosas e cereais integrais. Contudo, a agricultura intensiva produz alimentos carentes neste mineral.

O aumento na ingestão de cálcio, proteína, vitamina D e álcool, bem como o estresse físico e psicológico aumentam as necessidades de magnésio.

A sua carência nos humanos pode causar: agitação, anemia, anorexia, ansiedade, mãos e pés gelados, perturbação da pressão sanguínea (tanto com hipertensão como hipotensão), insónia, irritabilidade, náuseas, fraqueza e tremores musculares, nervosismo, desorientação, alucinações, cálculos renais e taquicardia. Essencial para a fixação correta do cálcio no organismo; a deficiência de magnésio pode causar endurecimento das artérias e calcificação das cartilagens, articulações e válvulas cardíacas; sua carência pode causar descalcificação nos ossos (osteoporose).

Seu excesso (em nível de nutriente) nos humanos pode causar: rubor facial, hipotensão, fraqueza muscular, náuseas, insuficiência respiratória, boca seca e sede crônica.

História

O nome é originário de Magnésia, que em grego designava uma região da Tessália. O escocês Joseph Black, reconheceu o magnésio como um elemento químico em 1755. Em 1808 Sir Humphry Davy obteve o metal puro mediante a eletrólise de uma mistura de magnésia e HgO (óxido de mercúrio).

Abundância e obtenção

O magnésio é o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre. Não é encontrado livre na natureza, porém entra na composição de mais de 60 minerais, sendo os mais importantes industrialmente os depósitos de dolomita, magnesita, brucita, carnallita, serpentina, kainita e olivina.

O metal é obtido principalmente pela eletrólise do cloreto de magnésio ( MgCl₂ ), método que já foi empregado por Robert Bunsen, obtendo-o de salmoura e água de mar.

Isótopos

O Mg-26 é um isótopo estável empregado nas datações geológicas, como o Al-26, do qual é originário. Nas inclusões ricas em cálcio e alumínio (CAI em inglês) de alguns meteoritos (os objetos mais antigos do sistema solar) se tem encontrado quantidades de Mg-26 maiores do que o esperado, atribuindo-se o fato ao decaimento do Al-26. Como estes objetos se desprenderam em etapas anteriores à formação dos planetas e asteroides, não sofreram os processos geológicos que fizeram desaparecer as estruturas contraindicas formadas a partir das inclusões e, portanto, guardaram a informação acerca da idade do sistema solar.

Nestes estudos se compara as proporções Mg-26/Mg-24 e Al-27/Mg-24, para determinar dessa maneira, de forma indireta, a relação Al-26/Al-27 inicial da amostra no momento em que esta se separou das regiões de pó da névoa pré solar, determinando o início da formação do nosso sistema solar.

Precauções

O magnésio é extremamente inflamável, especialmente quando está pulverizado. Reage rapidamente, com liberação de calor, em contato com o ar, motivo pelo qual deve ser manipulado com precaução. O fogo produzido pelo magnésio, portanto, não deverá ser apagado através do uso de água. Na indústria química, o magnésio também é utilizado em diversos processos participando diretamente na composição dos produtos elaborados bem como no auxílio do tratamento de efluentes gerados por esses mesmas atividades industriais.

Ligações externas

• «WebElements.com - Magnesium» (em inglês) 
• «EnvironmentalChemistry.com - Magnesium» (em inglês) 
• «Magnesium in Human Health and Disease» (em inglês)