أحدث الموضوعات

عنصر الماغنسيوم Magnesium



أولاً: ما هو عنصر الماغنسيوم؟ What is Magnesium element

** الماغنسيوم عنصر من عناصر الجدول الدوري ، العدد الذري= 12  العدد الكتلي = 24

** التوزيع الإلكتروني لعنصر الماغنسيوم 1S2 , 2S2 2P6 , 3S2

** الماغنسيوم عبارة عن معدن، ينتمي إلى مجموعة المعادن القلوية الترابية في الجدول الدوري للعناصر.

** هذا المعدن ذو لون أبيض فضي يزول بالتعرض للهواء نتيجة تأكسده.


** يتمتع الماغنسيوم بناقلية جيدة للحرارة والكهرباء.

** الجدول التالي يوضح بعض الخواص العامة لعنصر الماغنسيوم:

ثانياً: اكتشاف الماغنسيوم ووجوده في الطبيعة Discovery of Magnesium

** عُزل معدن الماغنسيوم لأول مرة عام 1808م على يد ديفي (Davi).

** اشتق من الماغنسيوم أسمه من اليونانية(Magnésia) منطقة من آسيا الصغرى(وفي مصادر أ خرى في اسكتلندا)  حيث وجد معدنه الخام (أكسيد الماغنسيوم).

** ويقال أيضاً بأن أصل التسمية من اللاتينية والألمانية natrium مشتق من natron كلمة تشير إلى وجود هذا الملح على شواطئ بحيرة Natron .

** لا يوجد الماغنسيوم بشكل حر في الطبيعة وذلك لشدة فعاليته، ولكن خاماته واسعة الانتشار في اليابسة ومياه البحر.

** لا يوجد هذا العنصر بشكل حر في الطبيعة لأنّه سريع التأكسد في الهواء، ويتفاعل بشكل عنيف مع الماء، أي يجب حفظه في وسط غير مؤكسد.

** أهم خامات الماغنسيوم:
الماغنيزيت MgCO3
الدولوميت  MgCO3.CaCO3
أملاح ابسوم (Epsom) MgSO4.7H2O
الكيسيريت MgSO4.H2O
الكارناليت KCl.MgCl2.6H2O
الأولفين (Olivine) Mg2SiO4
الإينشتايت MgSiO3

** يشكل الماغنسيوم أملاحاً منحلة في ماء البحر 0.13%

ثالثاً: تحضير عنصر الماغنسيوم Preparation of Magnesium  

** يحضر الماغنسيوم بعدة طرق وأهمها:

(أ) يحضر الماغنسيوم عملياً بمعالجة هيدروكسيد الكالسيوم بمياه البحر الغني بشوارد Mg2+ وتعتمد هذ الطريقة على معالجة ماء البحر بهيدروكسيد الكالسيوم فيرسب هيدروكسيد الماغنسيوم الأقل انحلالية ثم يرشح ويعالج بحمض كلور الماء لتحويلها إلى MgCl2 ثم يحلل مصهور هذا الملح كهربائيا، أما مراحل هذ الطريقة فهي:

(1) تكليس أحجار الدولوميت:


(2) تشكيل هيدروكسيد الماغنسيوم والكالسيوم وذلك بمعالجة الناتج بالماء:


(3) المعالجة بمياه البحر:


(4) تشكيل كلوريد الماغنسيوم:


(5) التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الماغنسيوم:
وذلك في حوض حديدي (مهبط) ومصعد من الغرافيت ويحلل كهربائياً في الدرجة 700 Co يضاف عادة بعض الأملاح الأخرى لخفض درجة انصهار هذا الملح مثل  KCl أو NaCl حيث تنخفض درجة انصهار المزيج الملحي إلى حوالي 300 Co :


(ب) يمكن تحضير االماغنسيوم مباشرة بعد عملية تكليس أحجار الدولوميت وذلك بالطريقة الحرارية التي تعتمد على إرجاع أكسيد الكالسيوم والماغنسيوم  (CaO + MgO) بواسطة فحم الكوك عند الدرجة 2000 Co أو باستعمال مزيج من الحديد أو السيليكون:


(جـ) يمكن تحضير الماغنسيوم بإرجاع الأكسيد بالكربون في قوس كهربائية )طريقة هانكجيرك):

رابعاً: الخواص الكيميائية لعنصر الماغنسيوم Chemical properties of Magnesium  

(1) تفاعل الماغنسيوم مع الأكسجين Reaction between Magnesium and Oxgyen

يتفاعل الماغنسيوم بالتسخين في جو من الأكسجين ويتشكل أكسيد الماغنسيوم:

 (2)تفاعل الماغنسيوم مع الماء Reaction between Magnesium and water

الماغنسيوم المسخن لا يتفاعل إلا مع تيار من بخار الماء، ويتشكل أكسيد الماغنسيوم:

 (3)تفاعل الماغنسيوم مع الهيدروجين Reaction between Magnesium and Hydrogen

يمكن للمغنيزيوم أن يشكل MgH2 وذلك بحرارة عالية جدا وضغط مناسب وهو هيدريد غير ثابت. وينحل هذا الهيدريد في ماء مشكلاً هيدروكسيد الماغنسيوم وينطلق غاز الهيدروجين:

 (4)تفاعل الماغنسيوم مع أشباه المعادن Reaction between Magnesium and non-metals

(أ) تفاعل الماغنسيوم مع النيتروجين (الآزوت):
يتفاعل الماغنسيوم مع الآزوت بالتسخين إلى درجات مناسبة ويشكل النتريد Mg3N2 الذي يتحمله بسرعة في الماء ويتشكل هيدروكسيد الماغنسيوم وينطلق غاز النشادر:


(ب) تفاعل الماغنسيوم مع الكربون:
يتفاعل الماغنسيوم بالتسخين مع الكربون ويتشكل كبريد أو أستيليد المغنزيوم الذي صيغته MgC2 ويتصف هذا المركب بأنه يتحلل بالماء مشكلاً هيدروكسيد الماغنسيوم وينطلق غاز الأستيلين:



(جـ) تفاعل الماغنسيوم مع الفسفور:
يتفاعل الماغنسيوم مع الفوسفور بالحرارة ويتشكل فوسفيد الماغنسيوم Mg3P2 الذي يتحمله بسرعة بالماء ويتشكل هيدروكسيد المغنزيوم وينطلق غاز الفوسفين:


(د) تفاعل الماغنسيوم مع جميع الهالوجينات:
يتشكل هاليد الماغنسيوم MgX2 كذلك يتفاعل مع الكبريت ويتشكل كبريتيد الماغنسيوم MgS الذي يتحلمه بالماء يطلق عاز الهيدروجين.

(5) تفاعل الماغنسيوم مع الأحماض Reaction between Magnesium and Acids

** يتفاعل الماغنسيوم مع الحموض الممددة مثل HCl و H2SO4 وينطلق غاز الهيدروجين:


** أما حمض الآزوت فالماغنسيوم يتفاعل مع الممدد جدا، ويطلق غاز الهيدروجين:


** كما يتفاعل مع حمض الكبريت الكثيف والساخن وفق التفاعل التالي:

خامساً : استخدامات عنصر الماغنسيوم Uses of Magnesium

(1) يستعمل الماغنسيوم في صناعة الخلائط المعدنية، وفي تحضير المواد النارية بسبب الضوء الشديد المتولد عن احتراقه.

(2) يد خل مع بعض المعادن في تكوين سبائك تمتاز بخواص ميكانيكية جيدة والتي تستخدم في صناعة الطائرات وأجزاء البواخر.

(3) يستخدم الماغنسيوم في مصابيح التصوير (فلاش) ، وكذلك في صناعة الأسنان.

(4) يدخل في تكوين شبكات الأقنية تحت الأرض ، كما يستخدم أكسيد الماغنسيوم كمادة عاكسة للحرارة في باطن الأرض.

المراجع: دراسة كيميائية تحليلية مفصلة لعناصر الجدول الدوري / الأستاذ الدكتور حسن بوزيّان أستاذ بقسم الكيمياء بالمدرسة العليا للأساتذة / الجزء الأول / أبريل 2017 / الجزائر.


ليست هناك تعليقات