Keemia referaat - Magneesium (1)

KOOLI NIMI
MAGNEESIUM
Referaat
Koostaja : sinu nimi
klass
Juhendaja : õpetaja
Koht kus tehtud, aasta

Sisukord

Sisukord …………………………………………………………………………………... 2
Ajalugu …………………………………………………………………………………… 3
Saamine ................................................................................................................................ 4
Asukoht perioodilisustabelis ……………………………………………………………… 5
Levik looduses ……………………………………………………………………………. 6
Omadused ………………………………………………………………………………… 7
Ühendid …………………………………………………………………………………… 8
Kasutusalad ……………………………………………………………………………….. 9
Biotoime ………………………………………………………………………… …... 10-11
2
AJALUGU
Magneesium on oma nime saanud Vana-Kreeka linna Magnesia järgi. Selle metalli avastajaks on sir Humphry Davy, kel õnnestus 1808 aastal saada seda metalli puhtal kujul. Magneesiumi leidub maakoores 2,1% ja leviku poolest on ta keemilistest elementidest 7 kohal. Magneesium kuulub ligikaudu 200 mineraali koostisesse. Ammendamatud magneesiumivarud on ookeanides ja meredes.
3
SAAMINE
Metallist magneesiumit toodetakse tema ühendite keemilise või elektrolüütilise redutseerimise teel.
Keemilise redutseerumise korral saadakse dolomiidi lagundamisel MgO, mis pannakse 1200°C juures reageerima raua ja räni sulamiga.
Elektrolüütilise meetodi korral sadestatakse mereveest Mg(OH) 2, mis lahustatakse seejärel soolhappe toimel ja elektrolüüsitakse.
4
ASUKOHT PERIOODILISUSTABELIS
Magneesium on keemiline element järjenumbriga 12, asub IIA rühmas, 3. perioodis, magneesiumi sümbol on Mg. Magneesiumil on kolm stabiilset isotoopi massiarvudega 24, 25 ja 26. Omadustelt on magneesium väga kerge metall . Mg on leelismetall, s-element. Oksüdatsiooniaste ühendeis on +2. Magneesiumoksiid on aluseline oksiid .
Aatomi ehitus:

• Elektronvalem: 1s2 2s2p6 3s2
  
• Elektronskeem : +12|2)8)2)
  
• Elektronide arv: 12
  
• Neutronite arv: 12
  
• Prootonite arv: 12
  
• Oksüdatsiooniaste(m)e(d) ühendites: 0, II
  
• Kristalli struktuur: heksagonaalne
  

12
2
8
2
Mg
24,312
Magneesium
5
LEVIK LOODUSES
Looduses leidub magneesiumi laialdaselt, ainult ühendeina. Näiteks magnesiidis MgCO3, dolomiidis CaMg(CO3)2 ja karnalliidis KMgCl3·6(H2O). Magneesiumi kuulub ka klorofülli koostisesse. Kui magneesium asetada tuleleeki, siis põleb see ereda leegiga, tekitades tiheda valge suitsu - magneesiumoksiidi. Seejuures eraldub hulgaliselt ultraviolettkiiri ja soojust. Soojusega , mis eraldub ühe grammi magneesiumi põlemisel, võib sulatada 100 g jäävett 50 kraadini. Magneesiumi leidub maakoores 2,1% ja leviku poolest on ta keemilistest elementidest 7 kohal. Magneesium kuulub ligikaudu 200 mineraali koostisesse. Ammendamatud magneesiumivarud on ookeanides ja meredes. 1 kuupmeeter merevett sisaldab kuni 1,35 kg magneesiumi.
Magneesium on mikroelement , mis on organismis rakusiseselt katiooni kujul. Magneesiumi ioonid omavad tähtsust närvi-impulsside ülekandes ja lihaste kokkutõmbumise protsessis. Magneesiumi varusid meie organismis aitavad täiendada puu- ja köögiviljad (eriti aprikoosid, virsikud, tomatid ja kapsas). Magneesium osaleb loomorganismis soolade koostises luukoe tekkes ja paljude ensüümide töö tagamises. Umbes 70% magneesiumist paiknebki luudes.
6
OMADUSED
Füüsikalised omadused:

• Magneesiumi aatommass on 24,305.
  
• Magneeiumi sulamistemperatuur on 648,8 °C.
  
• Magneesiumi keemistemperatuur on 1090 °C.
  
• Magneesiumi tihedus on 1,738 g/cm3.
  
• Värvuselt on magneesium läikiv hõbevalge metall, mille pind kattub õhus õhukese, kuid tiheda kaitsva oksiidikihiga.
  
• Magneesium on väikese tihedusega ja väga pehme. Tema sulamid on seevastu sageli kõvad ja tugevad ning leiavad laialdast rakendamist lennukitööstuses ja ka autodega õues.
  
• Agregaatolek toatemperatuuril on tahke.
  
• Kõvadus Mohsi järgi on 2.
  
• Isotoobid :
  

Nukliid
Levimus (%)
Mass
Poolestusaeg
24Mg
78,7
23,985
25Mg
10,13
24,9858
26Mg
11,17
25,9826
27Mg
0
27
9,45 minutit
28Mg
0
28
21,0 tundi
Keemilised omadused:

• Magneesiumi elektronegatiivsus Paulingu järgi on 1,31.
  
• Magneesiumi oksiidi tüüp on tugevaluseline.
  
• Keemiliselt väga aktiivne.
  
• Magneesium põleb õhu käes energiliselt, kõrvuti hapnikuga toimuvad ka reaktsioonid lämmastiku ja CO2.-ga. Põlevat magneesiumit ei tohi kustutada veega või süsihappegaasi kustutiga .
  

MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaCl2
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
7
ÜHENDID
Magneesiumi ühendid on reeglina ioonilised . Magneesiumoksiid tekib Mg põlemisel, kuid sellisel viisil saadud MgO on saastunud nitriidiga. Puhta MgO saamiseks kuumutatakse magneesiumhüdroksiidi või – karbonaati . MgO lahustub vees vähesel määral ja aeglaselt, ta on termiliselt väga stabiilne, hea soojusjuhtivusega ning halb elektrijuht.
Magneesiumhüdroksiid on leelis , mis lahustub vees vähesel määral ja annab valge kolloidse suspensiooni. Seda kasutatakse muuseas mao happesuse alandamiseks. , mis tekib magneesiumhüdroksiidi neutraliseerimisel maos, on kõhulahtisti. Looduses on tähtsaim Mg-ühend ilmselt klorofüll.
Magneesiumi ühendid on:
    Fluoriidid: MgF2
            Kloriidid: MgCl2
            Bromiidid: MgBr2 • 6H2O, MgBr2
           Jodiidid: MgI2
           Hüdriidid: MgH2
            Oksiidid: MgO, MgO2
           Sulfiidid: MgS
            Seleniidid: MgSe
            Telluriidid: MgTe
             Nitriidid : Mg3N2
8
KASUTUSALAD

Looduses

Maakera kõikide taimede klorofülli koostises oleva magneesiumi üldhulka hinnatakse 100 miljardile tonnile. Klorofüll sisaldab ligikaudu 2% magneesiumi. Ilma magneesiumita ei oleks klorofülli, ilma klorofüllita aga ei oleks elu. Magneesiumi leidub kõikides elusorganismides. Näiteks kui inimene kaalub 60 kg, siis on tema kehas 25 g magneesiumi.
Tööstuses
Magneesium on väga kerge metall. Temast valmistatud detailid on terasdetailidest üle kahe korra kergemad. Selle omaduse tõttu võiks ta olla suurepärane materjal mitmesuguste konstruktsioonide tarvis. Magneesium on pehme ja peab vähe vastu. Seetõttu tuleb tema kasutamine kõne alla ainult sulamitena. Need on samuti kerged, kuid paremate mehaaniliste omadustega. Edukalt tarbivad magneesiumi sulameid raketi-, lennuki-, autotööstus ja mitmed masinatööstusharud.
Pulbrilist magneesiumi kasutatakse valgustus - ja signalisatsioonirakettides ja süütepommides. Näiteks signaalraketid, valuveljed ja lennukidetailid. Küllap on paljudel veel meeles välklambieelne aeg, mil fotomees tegi pilti magneesiumisähvatuse valgusel. Magneesiumiühendeid kasutatakse ka ehitusmaterjalidena näiteks dolomiiti või nende näiteks telliste , magnesiaaltsemendi valmistamise lähteainena. Näiteks tulekindlad tellised .

Meditsiinis

Magneesiumsulfaati kasutatakse lahtistina ja lihastesse süstimiseks rahustava vahendina. Magneesiumoksiidi aga maohappesuse vähendamiseks. Magneesiumi ühendeid kasutatakse ka lahaste tsemendi koostises.
9
BIOTOIME

Päevas vajavad naised ja mehed mõlemad 320-450 mg magneesiumi. Toit, milles on rohkelt kaltsiumi, valke, fosforit ja D-vitamiini, ning vere suur kolesteroolisisaldus kasvatavad pisut magneesiumivajadust.
Magneesiumi defitsiit võib põhjustada nõrkust, treemorit, tetaaniat ja krampe.
Magneesiumi on vaja :

• Ensüümide talitluseks
  
• Süsivesikute, valkude, lipiidide ja nukleiinhapete normaalseks ainevahetuseks
  
• Häireteta lihastööks
  
• Luukoe vajalikuks tiheduseks
  
• Vere hüübimiseks
  
• Geneetilise materjali sünteesiks ja avaldumiseks
  
• Närviimpulsside tekkeks ja edasikandeks
  
• Rakkude pinnalaengu kujunemiseks
  
• Biovedelike pH regulatsiooniks
  
• Organismi kohanemiseks külmaga
  

Magneesiumi funktsioonid
Üheks magneesiumi tähtsamaks funktsiooniks on osalus energiarikka ühendi ATP produktsioonis, samuti suurendab ta ensüümide aktiivsust (see tähendab üldjoontes ainevahetuse paranemist). Samuti on magneesium tähtis närvikoe rakkudele ning võib mõjuda soodsalt Alzheimeri tõve vältimisel. Magneesium reguleerib ka ioonide liikumist rakkudesse ja sealt välja. Ilmne on ka magneesiumist saadav kasu silelihastele (arterid, süda, emakas jms õõneselundid) ning seega südamele ja veresoonkonnale (langeb vererõhk ning paraneb südametegevus). Paraneb ka valguproduktsioon.
Magneesiumi puuduliku imendumise kõige ilmsemaks sümptomiks on kõhulahtisus. Kuna teatavate ainete kasutamise korral ning mõnede tervisehäiretega kaasneb magneesiumi eritumise kiirenemine, tuleks meeles pidada, et suhkru, kofeiini, aga ka alkoholi rohke tarbimine suurendab magneesiumi eritumist uriiniga. Ravimitest mõjuvad magneesiumi väljutavalt antibiootikumid, uriinieritust suurendavad ained (diureetikumid), digitaalise- e sõrmkübarapreparaadid ning süstitavad insuliinid. Haigustest omavad magneesiumi tasemele negatiivset mõju suhkurtõbi, neeruhaigus ja kilpnäärme ületalitlus.
Magneesiumipuudulikkuse levik
USAs on uuritud magneesiumipuudulikkuse levikut nii tervete kui ka raskete haigete hulgas. Uuringud näitasid, et uuritutest 34% said toiduga magneesiumi vähem, kui on sätestatud USA Toitainete Soovitustes. 27 000 USA tavaelaniku vaatlemisest selgus, et ainult 25% neist sai magneesiumi toiduga niipalju, et see vastas RDA normile või ületas selle.
10
Demograafid tegid uuringust järelduse, et magneesiumi kasutamine jäi allapoole normi piire kõigis vanusegruppides ja mõlema soo esindajate hulgas, väljaarvatud alla 5 a vanused lapsed.
Eriti vähe tarbiti magneesiumi teismeliste tüdrukute ja täiskasvanud naiste ning vanemate meeste seas. 75-85% vaatlusalustest tarvitasid magneesiumi alla normi. Rasedatele vajaliku normina on USAs fikseeritud 450 mg ööpäevas, kuid vaatlused näitasid, et lapseootel naised saavad toiduga magneesiumi keskmiselt 3 5- 58% sellest. Vanurite uuringud hõlmasid 381 juhuslikult valitud eakat meest ja naist. Selgus, et 20% esines vere punalibledes madal magneesiumi- ja kaaliumitase, vereseerumi magneesiumitase oli aga madal 10% vaatlusalustest. Hämmastav on see, et paljudel intensiivravi osakondadesse vastuvõetud haigetel tuvastatakse mõõdukas või tõsine magneesiumipuudulikkus. Südameveresoonkonna osakonnas avastati, et magneesiumitase oli vereplasmas langenud 7% patsientidest ning vere ühetuumalistes rakkudes 53%. Paljudel madala magneesiumitasemega inimestel oli ka kaltsiumivaegus, mis vähenes pärast täiendava magneesiumi manustamist.
11