Магний открыт Г. Дэви в 1808 г.

Нахождение в природе

. Содержание магния в земной коре составляет 1,87 %. Соединения его встречаются в различных минералах. Карбонат магния входит в состав доломита СаСО3·МgСО3, и магневита МgСО3, хлорид — в состав карналлита КСl·МgСl2·6Н2О, сульфат магния — в состав каинита КСl·МgSO4·6Н2О. Значительное количество солей магния содержится в морской воде, придавая ей горьковатый вкус.

Физические свойства

. Магний — серебристо-белый металл с плотностью 1,74 г/см3, плавится при 651 °С, кипит при 1110 °С. На холоду магний покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления кислородом воздуха.

Химические свойства

. Магний — активный металл. Если разрушить оксидную пленку на его поверхности, он легко окисляется кислородом воздуха. При нагревании магний энергично взаимодействует с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом, кремнием и другими элементами:

2 Мg + O2 = 2 МgО (оксид магния)

Мg + Сl2 = МgСl2 (хлорид магния)

3 Mg + N2 = Мg3N2 (нитрид магния)

3 Мg + 2 Р= Мg3Р2 (фосфид магния)

2 Мg + Si = Мg2Si (силицид магния)

Магний не растворяется в воде, однако при нагревании довольно активно взаимодействует с парами воды:

Мg + Н2О = МgО + Н2

Магний легко отнимает кислород и галогены у многих металлов, поэтому его используют для получения редких металлов из их соединений:

3Мg + МоО3 = 3 МgО + Мо

2Мg + ZrСl4 = 2 МgСl2 + Zr

Он горит в атмосфере углекислого газа:

Мg + СО2 = МgО+ СО

или

2 Мg + СО2 = 2 МgО + С

и хорошо растворяется в кислотах:

Мg + Н2SO4 = МgSО4 + Н2

4 Мg + 10 НNО3 = 4 Мg(NО3)2 + N2O + 5 Н2О

Получение

. Магний получают электролизом расплавов его солей. Электролитом служит чистый обезвоженный карналлит, анодом — графитовый стержень, катодом — железный. Полученный жидкий магеий всплывает на поверхность и его собирают черпалками. В ходе электролиза к электролиту добавляют хлорид магния. В последнее время магний получают также восстановлением его из оксида карбидом кальция, аморфным углеродом или кремнием. Процесс восстановления карбидом протекает при температуре 1200, углеродом — при 2000, а кремнием — при 1200-1300 °С. Во избежание взаимодействия образующихся в ходе реакции металлического магния и SiО2 в реакцию вводят не MgО, а обожженный доломит — смесь оксидов кальция и магния:

МgО + СаС2 = СаО + Мg + 2 С (1200 °С)

МgО + С = Мg + СО (2000 °С)

2 МgО + СаО + Si = СаSiO3 + 2 Мg (1200-1300 °С)

Применение

. Магний применяется для получения многих легких сплавов, в частности дюралюминия. Добавка магния к чугуну улучшает механические свойства последнего. Магний применяют как восстановитель при получении редких металлов (Nb, Та, Мо, W, Тl, Zr, Нf и др.) и некоторых неметаллов (например, Si).

Оксид магния МgО

. Белое мелкокристаллическое вещество, нерастворимое в воде. Плавится при температуре 2800 °С. Обладает основными свойствами. Хорошо растворяется в кислотах:

МgО + Н2SO4 = МgSO4 + Н2О

при нагревании реагирует с кислотными оксидами:

МgО + SiO2 = МgSO4

В лаборатории оксид магния можно получить сжиганием металлического магния или прокаливанием его гидроксида:

Mg(ОН)2 = МgО + Н2О

В промышленности МgО лолучают термическим разложением кaрбоната магния:

МgСО3 = МgО + СО2

Основная масса оксида магния расходуется строительной промышленностью на изготовление магнезитового цемента и магнезитовых огнеупоров.

Гидроксид магния Мg(ОН)2

. Вещество белого цвета, нерастворимое в воде, но легко растворимое в кислотах:

Мg(ОН)2 + Н2SО4 = МgSO4 + 2 Н2О

При пропускании углекислого газа через суспензию гидроксида магния последний расгворяется с образованием гидрокарбоната магния: