Magnesium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

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Magnesium

24,3050 u
₁₂Mg

II. Hauptgruppe
(Erdalkalimetalle)
3. Periode
_______________
2. Gruppe (IUPAC 89)

Elementart: Metall	Oxidationsstufe(n): +2
Schmelztemperatur: 650 °C (923 K)	Elektronegativität: 1,2
Siedetemperatur: 1090 °C (1363 K)	Atomradius: 160 pm
Dichte: 1,738 g/cm³	Erdkrustenhäufigkeit: 1,94 %

Anordnung der Elektronen

...

Schalenmodell

Lewis-Schreibweise

Energieniveauschema

Das Magnesium-Atom gibt die beiden Außenelektronen ab und bildet ein Mg²⁺-Ion:
Mg

Mg²⁺ + 2 e^–

Name

Von »Magnesia« (Stadt in Kleinasien). Die Bezeichnung »magnesia« tritt bereits im 3. Jahrhundert n. Chr. im Leidener Papyrus X auf. Im Altertum wurde der Magneteisenstein als "Magnesiastein" bezeichnet. Die äußere Ähnlichkeit von Magneteisenstein (Fe₃O₄) und Braunstein (MnO₂) führte dazu, dass dunkle Erze und Mineralien als "Magnesiastein" bezeichnet wurden. Nach der Entdeckung des Epsomer Salzes (= Magnesiumsulfat) hat Neumann vorgeschlagen, die daraus gewonnene Metallbase (= Magnesiumoxid) als "magnesia alba" (= weiße Magnesia) – im Gegensatz zu "magnesia nigra" (= Braunstein) – zu bezeichnen. (Nach: FIGUROWSKI)

Entdeckung

Bereits im Altertum waren magnesiumhaltige Verbindungen wie Dolomit, Talk und Asbest bekannt. Diese Stoffe hielt man jedoch nicht für eigenständige Verbindungen, sondern für Abarten anderer Mineralien. Im Jahre 1618 wurde in Epsom (Grafschaft Surrey/England) ein Brunnen entdeckt, der ein solch bitteres Wasser lieferte, dass selbst Kühe es nicht tranken. Nehemiah Grew isolierte 1695 aus dem Epsomer Wasser das Epsomer Salz oder Bittersalz (= Magnesiumsulfat), das bald als Medizin weite Verbreitung fand. Im Jahre 1707 gewann M. B. Valentin die dem Epsomer Salz zu Grunde liegende Metallbase, also das Metalloxid. Da mittlerweile das Epsomer Salz nicht nur in Epsom und Umgebung, sondern auch in mehreren Quellen in Kontinentaleuropa gefunden wurde, schlug Caspar Neumann (1683-1737, Berliner Apotheker und Chemieprofessor) für die Base den Namen "magnesia alba" (s.o.) vor. Schon im frühen 18. Jahrhundert wurde in Rom unter diesem Namen ein Allheilmittel gegen eine Vielzahl von Krankheiten verkauft. Magnesia alba wurde meist mit gebranntem Kalk (CaO) verwechselt. 1755 konnte Joseph Black (1728-1799, Chemieprofessor und Arzt in Glasgow) zeigen, dass sich diese beiden Substanzen grundsätzlich unterschieden. Für viele gilt daher Black als der eigentliche Entdecker des Magnesiums. 1808 gewann Humphry Davy durch Elektrolyse erstmals eine kleine Menge unreinen Magnesiums. 1829 wurde von dem französischen Chemiker Antoine Bussy (1794-1882) das Metall in reiner Form erhalten.

Sir Humphry Davy (1778–1829)

Sir Humphry Davy (1778–1829)

Quelle: Epsom and Ewell Borough Council

Hier wurde das bittere Wasser Anfang des 17. Jahrhunderts gefunden: Restaurierter Brunnen in Epsom.

Joseph Black (1728-1799)

Antoine Bussy (1794-1882)

Eigenschaften

Silberglänzendes, weiches Leichtmetall.

Magnesium als Barren.

Magnesiumband

Verbrennt an der Luft mit hellweißer Flamme. Wird leicht, auch von schwachen Säuren, gelöst:
Mg + 2 H₃O⁺

Mg²⁺ + 2 H₂O + H₂
Keine Flammenfärbung.

Die früher verwendeten Blitzlichtbirnen enthielten anfangs Magnesium in einer Sauerstoffatmosphäre. Das verbrennende Magnesium lieferte ein grelles weißes Licht. Um noch helleres Licht zu erhalten wurde später das Magnesium duch Zirconium ersetzt.

Vorkommen

Magnesium findet sich in Silicaten - wie z.B. Serpentin, Olivin, Meerschaum und Asbest - sowie in Salzen - wie Magnesit (Magnesiumcarbonat MgCO₃), Carnallit (Kaliummagnesiumchlorid KMgCl₃ × 6 H₂O) und Dolomit (Calciummagnesiumcarbonat CaMg[CO₃]₂).

Foto: Kurt Bangert

Die Dolomiten bilden einen langen Gebirgszug der südlichen Alpen. Sie bestehen aus magnesiumhaltigem Dolomitgestein. Dolomit ist ein wichtiger Magnesium-Rohstoff für die chemische Industrie und die Landwirtschaft.

Meerwasser enthält 0,38% Magnesiumchlorid. Das Zentralatom des Porphyrin-Rings der Blattgrün-Moleküle ist ein Magnesiumatom.

Strukturformel von Blattgrün

Herstellung

Schmelzelektrolyse von MgCl₂.

Verwendung

Ventildeckel aus Magnesium.

Legierungsbestandteil von Leichtmetall-Legierungen (z.B. Elektronmetall für Flugzeugbau und Rennräder)
Reduktionsmittel
Magnesiumsalze als Pflanzennährstoff und in Mineralstoffpräparaten.

Magnesiumpräparate mit Magnesiumcarbonat

Diese Magnesiumpräparate enthalten natürlich kein metallisches Magnesium, sondern Magnesiumcarbonat MgCO₃, eine Magnesiumverbindung.

Isotope

²⁴Mg (78,99%), ²⁵Mg (10,00%), ²⁶Mg (11,01%)

Redox-Potenziale

Mg²⁺ + 2 e^–

-2,375 Volt


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