Mostra la font per a Magnesi

{{Magnesi}}
El '''magnesi''' és l'[[element químic]] de símbol '''Mg''' i [[nombre atòmic]] 12. És un [[metall]] del grup dels [[Alcalinoterri|alcalinoterris]], blanc brillant, d'aspecte semblant a l'[[Argent (element)|argent]]. És el setè element més abundant a la natura. Fou identificat com a element el 1755 pel químic [[Joseph Black]] i aïllat pur per [[Humphry Davy]] el 1808. A l'aire sec es manté inalterable, però en presència d'humitat es cobreix d'una capa d'[[òxid]] que evita l'oxidació posterior. Amb el foc s'encén amb una flama blanca molt viva. És dúctil i [[mal·leable]], i resulta imprescindible per a la fabricació d'[[aliatges]] lleugers, molt útils en [[aviació]].

== Història ==
[[Fitxer:Epsom Common, Little Stew Pond.jpg|esquerra|miniatura|Una de les llacunes de la comuna d'Epsom.]]
L'estiu de 1618 [[Anglaterra]] sofria una sequera, però quan Henry Wicker, un pastor local, pasturava el seu ramat a la [[Comuna (terres comunals)|comuna]] d'[[Epsom]], [[Surrey]], es topà amb una bassa d'aigua de la qual el seu bestiar assedegat es negà a beure. L'aigua tenia un gust amarg i en evaporar-se donava una sal ([[Sulfat de magnesi|sulfat de magnesi—aigua(1/7)]] <chem>MgSO4 \!.\! 7H2O</chem>) que tenia un efecte notable: era un [[laxant]]. Aquesta sal fou coneguda com a sal d'Epsom i s'estengué a tot Europa el seu ús perquè se suposa que curava tota mena de molèsties, però sobretot el [[restrenyiment]]. La majoria no s'obtingueren d'Epsom sinó d'altres salmorres riques en magnesi i fins i tot d'aigua de mar.<ref name=:0>{{Ref-llibre|títol=Nature's building blocks : an A-Z guide to the elements|url=https://www.worldcat.org/oclc/46984609|editorial=Oxford University Press|data=2001|lloc=Oxford|isbn=0-19-850341-5|nom=John|cognom=Emsley}}</ref>
[[Fitxer:Black Joseph.jpg|esquerra|miniatura|Joseph Black.]]
El 1755 a [[Edimburg]], [[Escòcia]] el químic [[Joseph Black]] (1728–1799) reconegué que el magnesi era un nou element. Demostrà que la magnèsia ([[òxid de magnesi]], <chem>MgO</chem>) no era el mateix que la calç ([[òxid de calci]], <chem>CaO</chem>), encara que tots dos es produïen escalfant els seus minerals carbonatats.<ref name=:0/>
[[Fitxer:Magnesite.jpg|esquerra|miniatura|[[Magnesita]].]]
Una forma impura de magnesi metàl·lic fou produïda per primera vegada el 1792 pel químic hongarès [[Anton von Ruprecht]] (1748–1814) escalfant la magnèsia amb carbó vegetal i l'anomenà «austrium», d'[[Austria-Hongria|Austria]]. Una petita mostra del metall fou aïllada per primera vegada pel químic anglès [[Humphry Davy]] (1778–1829) el 1808, mitjançant l'[[electròlisi]] d'òxid de magnesi. Proposà el nom de «magnium», derivat del mineral [[magnesita]] ([[carbonat de magnesi]], <chem>MgCO3</chem>), que provenia de [[Magnèsia (Tessàlia)|Magnèsia]], [[Tessàlia]], [[Grècia]], perquè la paraula «magnesi» s'assemblava massa a «manganès» i portaria a confusió. El seu suggeriment no tengué èxit, i l'element rebé el nom de magnesi.<ref name=:0/>

El científic francès, [[Antoine Bussy|Antoine-Alexandre-Brutus Bussy]] (1794–1882), obtingué una quantitat considerable de magnesi metàl·lic el 1831 fent reaccionar [[clorur de magnesi]] (<chem>MgCl2</chem>) amb [[potassi]] i en pogué estudiar les seves propietats.<ref name=:0/>

El 1906, el químic alemany [[Richard Willstätter]] (1872–1942) demostrà que el magnesi era essencial per a les [[plantes verdes]] quan cremà una mica de [[clorofil·la]] purificada i obtingué al voltant de l'1,7 % d'un residu de cendra que demostrà que era principalment [[òxid de magnesi]]. Descobrí que el resultat era el mateix, sense importar d'on hagués vingut la clorofil·la.<ref name=:0/>

Tot i que al {{segle|XVIII}} se sabia que l'[[Aigua de mar|aigua del mar]] tenia un gust lleugerament amarg a causa del magnesi que contenia, no fou fins al 1941 que la [[Dow Chemical Company]] de [[Texas]] ideà per primera vegada una manera d'extreure magnesi d'aquesta font i produí un lingot de magnesi.<ref name=:0/>

== Abundància i obtenció ==
[[Fitxer:Carnalita.jpg|esquerra|miniatura|[[Carnal·lita]], clorur de magnesi i potassi <chem>KMgCl3 \! .\! 6(H2O)</chem>]]
El magnesi és el vuitè element més abundant a l'[[escorça terrestre]], amb una concentració del 2,3 %. En el [[Sòl|sols]] la concentració oscil·la entre l'1 i el 2 %, i a l'aigua de la mar és de 1.200 [[Part per milió|ppm]]. En el mantell de la Terra és el tercer element més abundant i hi és present en forma de silicats ([[olivina]] i [[piroxè]]).<ref name=:0/>

Prop de nou-cents minerals contenen magnesi en la seva composició. Els minerals que tenen més del 39 % de magnesi són: [[Períclasi|periclasi]] 69,30 %, [[brucita]] 41,68 %, [[hidroxilborita]] 39,75 %, [[fluoborita]] 39,33 % i [[sel·laïta]] 39,01 %.<ref>{{Ref-web|títol=Mineral Species sorted by the element Mg Magnesium|url=https://www.webmineral.com/chem/Chem-Mg.shtml|consulta=2023-02-01|obra=Mineralogy Database|nom=David|cognom=Barthelmy}}</ref> Els més importants industrialment són els dipòsits de [[dolomita]], [[magnesita]], [[brucita]], [[carnalita|carnal·lita]] i [[olivina]].

Als [[Estats Units]], el metall s'obté principalment per [[electròlisi]] del [[clorur de magnesi]], obtingut de salmorres i aigua de mar, mètode que ja feia servir l'alemany Robert [[Robert Bunsen|Bunsen:]]

:Al [[càtode]]: Mg<sup>2+</sup> + 2 [[electró|e]]<sup>-</sup> → Mg<br />
:A l'[[ànode]]: 2 [[Clor|Cl]]<sup>-</sup> → Cl₂ ([[gas]]) + 2 e<sup>-</sup>

== Propietats ==
=== Propietats físiques ===
El magnesi és un metall de densitat és 1,738 g/cm³, la més baixa dels metalls, exceptuant la del [[liti]] i la del [[beril·li]]. Té un punt de fusió de 650 °C i un d'ebullició de 1.090 °C. És dúctil i [[mal·leable]].

=== Propietats químiques ===
En els composts, el magnesi pràcticament sempre presenta un [[estat d'oxidació]] +2 a causa de la pèrdua o compartició dels seus dos electrons 3''s''. Tanmateix, hi ha un nombre reduït de [[Complex de coordinació|complexos de coordinació]] coneguts amb enllaços magnesi-magnesi, LMg-MgL, en els quals els centres de magnesi tenen un estat d'oxidació formal +1.<ref name=:1>{{Britannica|name=magnesium}}</ref>
[[Fitxer:Magnesium ribbon burning.jpg|esquerra|miniatura|Cinta de magnesi cremant-se amb l'aire amb la característica flama blanca.]]
La superfície del metall de magnesi està coberta amb una fina capa d'òxid que ajuda a protegir el metall dels atacs de l'aire. El [[potencial de reducció]] per a la reacció <chem display="inline">Mg^2+ + 2e- -> Mg</chem> val –2,372 V, un valor prou baix.<ref name=:3>{{Ref-llibre|edició=95a edició|títol=CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data.|url=https://www.worldcat.org/oclc/882266963|data=2014|lloc=Boca Raton, Florida|isbn=978-1-4822-0867-2|editorial=CRC Press|editor=Lide, D.R.}}</ref> Un cop encès, el magnesi crema a l'aire amb una flama blanca brillant i encegadora característica per donar una barreja d'[[òxid de magnesi]] (<chem>MgO</chem>) i [[nitrur de magnesi]] (<chem>Mg3N2</chem>).<ref name=:2>{{Ref-web|títol=WebElements Periodic Table » Magnesium » reactions of elements|url=https://www.webelements.com/magnesium/chemistry.html|consulta=2023-02-02|nom=Mark|cognom=Winter}}</ref>

<chem display="block">2Mg + O2 -> 2MgO

</chem><chem display="block">3Mg + N2 -> Mg3N2</chem>

L'òxid de magnesi s'obté habitualment escalfant [[carbonat de magnesi]] (<chem>MgCO3</chem>) i es desprèn diòxid de carboni:<ref name=:2/>

<chem display="block">MgCO3 -> MgO + CO2</chem>
[[Fitxer:Magnesium hydroxide.JPG|miniatura|Hidròxid de magnesi.]]
El magnesi no reacciona amb l'aigua. Això contrasta amb el [[calci]], immediatament per sota del magnesi a la [[taula periòdica]], que reacciona lentament amb l'aigua freda. Tanmateix, el magnesi reacciona amb el vapor d'aigua per donar òxid de magnesi, o [[hidròxid de magnesi]], <chem>Mg(OH)2</chem>, si hi ha un excés de vapor, i hidrogen.<ref name=:2/>

<chem display="block">Mg + 2H2O -> Mg(OH)2 + H2</chem>

El magnesi és molt reactiu amb els [[Halogen|halògens]] com el [[clor]] o el [[brom]], i hi reacciona per formar els dihalurs [[clorur de magnesi]] i [[bromur de magnesi]] segons les reaccions:

<chem display="block">Mg + Cl2 -> MgCl2

</chem><chem display="block">Mg + Br2 -> MgBr2

</chem>

El magnesi no reacciona amb àlcalis aquosos diluïts, però es dissol fàcilment en [[àcid sulfúric]] diluït per formar solucions que contenen l'ió Mg<sup>2+</sup> juntament amb el gas hidrogen. Les reaccions corresponents amb altres àcids com l'àcid clorhídric també donen l'ió Mg<sup>2+</sup> i hidrogen:<ref name=:2/>

<chem display="block">Mg + H2SO4 -> Mg^2+ + SO4^2- + H2

</chem><chem display="block">Mg + 2HCl -> Mg^2+ + 2Cl- + H2</chem>

== Isòtops ==
{{Principal|Isòtops del magnesi}}
El magnesi es troba a la natura com una barreja de tres isòtops: magnesi 24 (79,0 %), magnesi 26 (11,0 %) i magnesi 25 (10,0 %). S'han preparat dinou isòtops radioactius; el magnesi 28 té la [[vida mitjana]] més llarga, amb 20,9 hores, i és un emissor β. Tot i que el magnesi 26 no és radioactiu, és el núclid fill de l'alumini 26, que té una vida mitjana de 7,2 ×&nbsp;10⁵ anys. S'han trobat nivells elevats de magnesi 26 en alguns meteorits, i la proporció de magnesi 26 a magnesi 24 s'ha utilitzat per determinar la seva edat.<ref name=:1/> En les [[inclusions riques en calci i alumini]] d'alguns [[meteorits]], els objectes més antics del [[sistema solar]], s'han trobat quantitats de Mg-26 més grans que les esperades, que s'atribuïxen a la desintegració de l'Al-26. Aquests objectes, quan s'han desprès en les etapes primerenques de la formació dels planetes i asteroides, no han patit els processos geològics que fan desaparèixer les estructures condrítiques (formades a partir de les [[Inclusió (mineralogia)|inclusions]]) i, per tant, guarden informació sobre l'edat del sistema solar.

== Aplicacions ==
[[Fitxer:CSIRO ScienceImage 3549 TMag cast alloy wheels.jpg|miniatura|[[Llanda|Llandes]] d'aliatge dels automòbils amb magnesi.|esquerra]]
=== Indústria metal·lúrgica ===
[[Fitxer:Sharpener with Pencil.jpg|miniatura|Les [[Maquineta de fer punta|maquinetes de fer punta]] metàl·liques estan fabricades amb aliatge de magnesi.]]
La principal aplicació del magnesi és la fabricació d'[[Aliatges d'alumini|aliatges amb l'alumini]]. Les [[Llanda|llandes]] d'aliatge dels automòbils estan fabricades amb magnesi o amb una combinació de magnesi i alumini; el magnesi proporciona més resistència i ajuda a dissipar la calor produïda pel sistema de frenada dels vehicles. També s'utilitza en la fabricació de [[Llauna (envàs)|llaunes de begudes]], maquinetes de fer punta, etc. El magnesi forma part dels aliatges que s'empren en la fabricació de [[Bicicleta|bicicletes]] molt lleugeres, [[Aviació ultralleugera|ultralleugers]], arcs, fletxes i pals de golf.<ref name=":22">{{Ref-llibre|títol=Elements i recursos minerals: aplicacions i reciclatge|url=http://worldcat.org/oclc/1120317169|isbn=978-84-9880-666-3|cognom=Sanz Balagué|nom=J.|edició=3a|data=2017|editorial=Iniciativa Digital Politècnica|cognom2=Tomasa Guix|nom2=O.}}</ref>

[[Fitxer:Mercedes SLR Stirling Moss 1977.jpg|miniatura|Mercedes-Benz 300SLR, amb el cos d'Elektron. Participà amb èxit a Le Mans, la Mille Miglia, i altres proves. Fou retirat per ser inflamable. Porsche, construí els marcs amb magnesi del famós 917/053, que guanyà Le Mans i avui en dia té el rècord de distància absoluta. Altres marques, com BMW, Volkswagen, Mitsubishi Motors... l'utilitzaren als motors.]]
L'aliatge elektron ZRE1 combina el magnesi amb el [[zirconi]], el [[zinc]] i les [[Terra rara|terres rares]], i el resultat és un producte resistent amb el qual es pot treballar a més de 150 °C per a fabricar peces d'[[Helicòpter|helicòpters]] tipus [[Airbus Helicopters|Eurocopter]] i de tota la [[indústria aeroespacial]].<ref name=":22" /> L'aplicació de magnesi en la indústria aeroespacial comercial es restringeix generalment als components relacionats amb el motor, ja sigui a causa dels riscos percebuts amb peces de magnesi en cas d'incendi o de corrosió. Actualment, el seu ús està en augment, impulsada principalment per la creixent importància de l'economia de combustible i la necessitat de reduir el pes. El desenvolupament i prova de nous aliatges de magnesi continua, especialment Elektron 21, que ha superat amb èxit els assajos aeroespacials per a la seva utilització en motors i en components interns i bucs.<ref>{{ref-publicació|doi=10.4028/www.scientific.net/MSF.350-351.19|títol=Magnesium Alloys Development towards the 21st Century|any=2000|cognom1=Aghion|nom1=E.|cognom2=Bronfin|nom2=B.|publicació=Materials Science Forum|volum=350-351|pàgines=19}}</ref><ref>{{ref-llibre|cognom1=Bronfin|nom1=B|cognom2=et al.|editor=Kainer, Karl|títol=Magnesium: Proceedings of the 7th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications|any=2007|editorial=Wiley|lloc=Weinheim (Alemanya)|isbn=978-3-527-31764-6|pàgina=23|capítol=Elektron 21 specification}}</ref>[[Fitxer:Samsung NX1 chassis.jpg|miniatura|esquerra|[[Xassís]] d'una [[càmera fotogràfica]] fabricat amb aliatge de magnesi.]]

=== Indústria electrònica ===
El magnesi s'utilitza en la fabricació de xassís per a telèfons mòbils, ordinadors, càmeres fotogràfiques, etc., gràcies a la seva lleugeresa i a les bones propietats mecàniques que posseeix.<ref name=":22" />

=== Indústria siderúrgica ===
L'[[òxid de magnesi]] s'usa com a material refractari en els forns siderúrgics per a la producció d'[[Acer|acers]], metalls no ferrosos, vidre i ciment.<ref name=":22" />[[Fitxer:Earle's Mint-O-Mag.jpeg|miniatura|Envàs de llet de magnèsia.]]
=== Indústria farmacèutica ===
Les preparacions farmacèutiques de magnesi s'utilitzen per a tractar la deficiència de magnesi i [[hipomagnesèmia]], així com l'[[eclàmpsia]]. En general, en dosis més baixes, el magnesi s'inclou comunament en preparacions de minerals dietètics, incloent-hi moltes preparacions de multivitamines.

El [[sulfat de magnesi]] s'usa en forma de sals de bany, com a [[laxant]], i com un [[Adob|fertilitzant]] altament soluble. L'[[hidròxid de magnesi]] suspès en aigua es fa servir en la llet de magnèsia [[Antiàcid|antiàcida]] i laxants. El [[clorur de magnesi]] i altres sals de magnesi s'empren com a suplements orals del magnesi. El borat de magnesi, salicilat de magnesi i sulfat de magnesi s'utilitzen com a [[Antisèptic|antisèptics]]. L'[[estearat de magnesi]] té propietats [[Lubrificant|lubricants]] i s'empra en la fabricació de nombrosos tipus de comprimits, per evitar que els comprimits s'enganxin a l'equip durant el procés de compressió de la tauleta.<ref>{{ref-llibre|cognom=Linsley|nom=Trevor|títol=Basic Electrical Installation Work|isbn=978-0-08-096628-1|pàgina=362|capítol=Properties of conductors and insulators}}</ref>

=== Indústria química ===
[[Fitxer:Grignard-reagent.png|esquerra|miniatura|330x330px|Reacció de preparació d'un [[reactiu de Grignard]].]]
El magnesi, si es fa reaccionar amb un [[hidrocarbur halogenat]], dona un [[reactiu de Grignard]], que és una eina molt útil per a la preparació d'[[Alcohol|alcohols]].<ref name=:3/> En la forma d'encenalls o cintes, el Mg és útil en la purificació de dissolvents, per exemple la preparació d'etanol de supersec.

=== Altres camps ===
En forma d'encenalls i en pols, el magnesi és molt inflamable i explosiu; produeix una forta llum blanca i un gran soroll, raó per la qual s'utilitza en els [[Focs artificials|focs d'artifici]], [[Flaix|flaixos fotogràfics]] i [[Arma incendiària|bombes incendiàries]].<ref name=":22" />

El magnesi s'empra per a protegir metalls, a causa del seu baix [[potencial de reducció]], que estiguin en contacte amb l'aigua i puguin ser oxidats ([[ànode de sacrifici]]), ja que s'oxida primer que ells i és bo de substituir. Serveix per a protegir els tancs subterranis, [[Canonada|canonades]], estructures enterrades, [[Vaixell|vaixells]] i [[Escalfador d'aigua|escalfadors d'aigua]]. A l'[[ànode]] de magnesi es produeix l'oxidació <chem display="inline">Mg -> Mg^2+ + 2e-</chem>, i al [[càtode]] de ferro, o altre metall, la reducció <chem display="inline">O2 + 2H2O + 4e- -> 4 OH-</chem><ref>{{Ref-llibre|edició=Ed. en español|títol=Química|url=https://www.worldcat.org/oclc/625153836|editorial=Reverté|data=D.L. 1990|lloc=Barcelona|isbn=84-291-7183-5|cognom=Gillespie|nom=R.J}}</ref>

Altres usos són: additiu de [[propel·lents]] convencionals; obtenció de [[fosa nodular]] ([[Ferro|Fe]]-[[Silici|Si]]-Mg), additiu en la producció de [[grafit]] nodular de ferro fos, agent reductor per a la producció d'[[urani]] i altres metalls a partir de les seves sals;<ref name=:3/> aliat amb [[zinc]] es produeixen plaques de [[fotogravat]] en la indústria de la impressió i les parets de bateries de pila seca i sostres.

El [[carbonat de magnesi]] en pols és utilitzat com a dessecant pels [[Atleta|atletes]], [[Gimnàstica|gimnastes]] i escaladors per a millorar l'adherència als objectes. El [[ferroceri]] és un material de [[ferro]], magnesi, [[ceri]], [[lantani]], [[neodimi]] i [[praseodimi]], fet servir en la fabricació de pedres d'encenedor.<ref name=":22" /> L'[[òxid de magnesi]] i altres compostos de magnesi també s'usen en les indústries agrícoles, químiques, i de la construcció. L'[[òxid de magnesi]] de la calcinació s'empra com un [[aïllant elèctric]] en cables resistents al foc. El [[sulfit de magnesi]] s'empra en la fabricació de paper (procés de [[sulfit]]). El [[fosfat de magnesi]] s'utilitza per a fusta a prova de foc en la construcció. L'[[Hexafluorosilicat|hexafluorosilicat de magnesi]] s'usa en el tractament antiarnes dels tèxtils.

== Rol biològic ==
[[Fitxer:Chlorophyll a structure.svg|miniatura|330x330px|Estructura de la [[clorofil·la a]] amb el catió magnesi(2+) al centre de l'anell de [[porfirina]].]]
El magnesi és essencial per a totes les cèl·lules vives, ja que el catió <chem>Mg^2+</chem> està implicat en els compostos biològics de polifosfat d'importància crítica [[Àcid desoxiribonucleic|ADN]], [[Àcid ribonucleic|ARN]] i [[trifosfat d'adenosina]] (ATP). Molts enzims depenen del magnesi per al seu funcionament. Aproximadament una sisena part de l'abundància del potassi a les cèl·lules del cos humà, el magnesi cal com a [[catalitzador]] de les reaccions enzimàtiques en el [[metabolisme]] dels [[Glúcid|glúcids]].<ref name=:1/>

El magnesi també és un constituent essencial del pigment verd [[clorofil·la]], que es troba pràcticament en totes les [[plantes]], [[Alga|algues]] i [[cianobacteris]]. La [[Fotosíntesi|funció fotosintètica]] de les plantes depèn de l'acció dels pigments de la clorofil·la, que contenen magnesi al centre d'un complex sistema d'anells que conté nitrogen ([[porfirina]]). Aquests compostos de magnesi permeten que l'energia lumínica impulsi la conversió del [[diòxid de carboni]] i l'aigua en glúcids i oxigen i, per tant, directament o indirectament proporcionen la clau de gairebé tots els processos vius.<ref name=:1/>

En funció del pes i l'alçada, la [[quantitat diària recomanada]] és de 300-350 [[mil·ligram|mg]], quantitat que es pot obtenir fàcilment perquè es troba en la majoria dels aliments. Les fulles verdes de les [[hortalissa|hortalisses]] són especialment riques en magnesi.

== Precaucions ==
El magnesi és extremadament inflamable, especialment si està polvoritzat. [[Reacció exotèrmica|Reacciona exotèrmicament]] i ràpidament en contacte amb aire o aigua; per tant, cal manipular-lo amb precaució. El foc no s'haurà d'intentar apagar amb aigua sinó amb un extintor per a focs de classe D (sodi, alumini, reactius...) o amb extintors de pols específic o CO₂.

== Referències ==
{{referències}}

== Enllaços externs ==
{{commonscat}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Mg/index.html webelements.com - magnesi] {{en}}

{{Compostos del magnesi}}
{{Taula periòdica compacta}}
{{Autoritat}}
{{Viccionari-lateral|magnesi}}

[[Categoria:Magnesi| ]]