Magneesium (0)

Põlula Gümnaasium
Pilvi Mets
MAGNEESIUM
Referaat
Põlula 2015
ÜLDISELT
Magneesium  on keemiline element järjenumbriga 12.
Magneesium asub kolmandas perioodis . Tema elektronkonfiguratsioon on [Ne]3s2. Magneesiumi ioonilMg2+ on sama elektronkonfiguratsioon nagu neoonil, sest kaks 3s-elektroni on ioonil puudu.
Tal on kolm stabiilset isotoopi massiarvudega 24, 25 ja 26 (magneesium-24, magneesium-25 jamagneesium-26). Saadud on ka tehisisotoope.[1]
Suhteline aatommass  on 24,305.
Magneesium on s-element ning asub teise rühma peaalarühmas. Omadustelt on magneesium  metall . Mõnikord arvatakse ta leelismuldmetallide hulka; sel juhul on ta nende seas berülliumi järel teine element.
Metallide elektrokeemilises pingereas on magneesium vesinikust eespool [1]. Temastandardpotentsiaal on –2,372 V.
LEVIK
Isotoobid jagunevad järgmiselt: magneesium-24 78,6%, magneesium-25 10,11% ja magneesium-26 11,29%.[1]
Magneesium on litofiilne element, mis kontsentreerub Maa vahevöösse ja maakoorde.
Maal ei leidu teda looduses vabalt, vaid ainult ühendite koosseisus oksüdeerituna.
Vahevöös[muuda |  redigeeri lähteteksti]
Ta on vahevöös hapniku ja räni järel levikult kolmas element ning moodustab umbes 20% vahevöö massist.
Maakoores[muuda | redigeeri lähteteksti]
Magneesiumi leidub maakoores 2,0 mooliprotsenti [1] või 2,1%[ viide ?] või 2,4 massiprotsenti[viide?] või umbes 2,8 massiprotsenti[viide?] ja ta on seal leviku poolest keemilistest elementide seas 7. kohal.
Mineraalides ja kivimites[muuda | redigeeri lähteteksti]
Magneesium kuulub ligikaudu 200 mineraali koostisesse. Need on vees raskesti lahustuvad  karbonaatsed  (eriti  dolomiit  jamagnesiit),[1] sulfaatsed ja silikaatsed mineraalid  (viimaste seas domineerib  oliviin) [1] ning  oksiidsed , hüdroksiidsed,fosfaatsed, arsenaatsed, boraatsed, nitraatsed ja oksalaatsed mineraalid.
Võrreldavate mõõtmete tõttu saab magneesiumiioon kristallvõres vahetevahel asendada raud(II)-, koobalti-, nikli - ja tsingiiooni.
Ultraaluselistes kivimites sisaldub magneesiumi 35 g/t, aluselistes kivimites 10 g/t ja happelistes kivimites 2 g/t; seda põhjustab eriti oliviini ja pürokseeni sisalduse vähenemine "happelisuse" kasvades.
Magneesium on mitme kivimit moodustava mineraali põhikoostisosa. Peale oliviini ja pürokseeni on ta ka amfiboolide,vilkude, talgi, asbestid ja savimineraalide põhikoostisosa.
Suures kontsentratsioonis on magneesiumi evaporiitides, eriti mineraalides magnesiidis, epsomiidis ja dolomiidis.
Kaltsiumi diageneesis võib lubjakivisetete kaltsium aja jooksul osaliselt asenduda magneesiumiga. Dolomiit on magneesiumi sisaldavatest mineraalidest eriti levinud, kohati suurte mäemassiivide valdava mineraalina. Peaaegu täielikult koosnevad dolomiidist  Dolomiidid.
Ka magnesiit on väga levinud.
Seal, kus mere kuivades ladestub kaalisool, leidub ka kainiiti ja kiseriiti.
Suure tehnilise tähtsusega on  karnalliit .[1]
Maailmameres[muuda | redigeeri lähteteksti]
Ammendamatud magneesiumivarud on ookeanides ja meredes. 1 kuupmeeter merevett sisaldab 1300 g/t (kuni 1,35 kg[viide?]) magneesiumiioone Mg2+ ja kuni 0,38% magneesiumkloriidi[1].
Soolajärvedes[muuda | redigeeri lähteteksti]
Mõne soolajärve vees on kuni 30% magneesiumkloriidi[1].
Vihmavees[muuda | redigeeri lähteteksti]
Vihmavees on magneesiumi 1 g/t kuni 50 g/t.
Organismides[muuda | redigeeri lähteteksti]
Magneesiumi leidub kõigis organismides.
Taimede klorofülli koostises oleva magneesiumi üldhulka hinnatakse 100 miljardile tonnile. Klorofüll sisaldab ligikaudu 2% magneesiumi.
Magneesium esineb ka mikroelemendina loomses organismis.
MAGNEESIUM LIHTAINENA
Füüsikalised omadused[muuda | redigeeri lähteteksti]
Magneesiumi tihedus on normaaltingimustel (20 °C) 1,738 g/cm3. See on väike tihedus, umbes 1/4 terase tihedusest.
Magneesiumi sulab temperatuuril 648,8 °C,  keemistemperatuur  on 1107 °C[viide?] või 1095 °C[1].
Magneesium on hõbevalget värvi ja läikiv.
Ta on metall.[1] Berülliumist on ta pehmem ja plastilisem.[1]
Keemilised omadused[muuda | redigeeri lähteteksti]
Magneesium on keemiliselt küllaltki aktiivne.[1]
Õhu käes moodustub tavalistel temperatuuridel magneesiumi pinnale õhuke, kuid tihe[2] mati värvusvarjundiga [1]  oksiidikiht , mis kaitseb metalli edasise reageerimise eest õhuhapnikuga[2]. Happed , alused ja mõned muud ühendid lahustavad selle oksiidikihi ning panevad metalli reageerima vee või õhuga. Kõrgetel temperatuuridel magneesiumipulber, -laast või -riba (millel on ruumalaga võrreldes suur pindala) süttib ning põleb pimestava valge valgusega  magneesiumoksiidiks (MgO). Suuremate kompaktsete metallitükkidena ei ole magneesium eriti tuleohtlik.
Magneesium on nii tugev  redutseerija , et ta reageerib ägedalt kuiva jääga: 2Mg + CO2 → 2MgO + C . Magneesiumoksüdeerub magneesiumoksiidiks ja kuiv jää redutseerub tahkeks  süsinikuks. Magneesium redutseerib ka vääveldioksiidivabaks väävliks.
Tavalisel temperatuuril magneesium vees ei korrodeeru. Reageerimine külma veega on väga aeglane, sest reaktsioonisaadus magneesiumhüdroksiid on halvasti lahustuv. Kuumutamisel reaktsioon kiireneb , sestmagneesiumhüdroksiid hakkab paremini lahustuma; eraldub ka gaasiline divesinik: Mg + 2H2O = Mg2+ + 2OH– + H2 .
Magneesium lahustub hapetes väga energiliselt, kusjuures moodustuvad divesinik ja Mg2+- ioonid : tekib sool. Erandiks onvesinikfluoriidhape ja  fosforhape , milles magneesium lahustub raskesti ning magneesiumi pinnale tekib edasist reageerimist takistav soolakiht. Aluseliste lahustega reageerib vähe, sest pinnale moodustub reaktsioonisaadustest kaitsekiht. Leelistegapraktiliselt ei reageeri.
Paljud soolade lahused korrodeerivad ka magneesiumi. Kaitseks korrosiooni eest magneesiumist ja selle sulamitest detaile tavaliselt lakitakse, galvaniseeritakse või oksüdeeritakse kromaadiga.
Magneesium reageerib ka paljude teiste elementidega, näiteks lämmastikuga (kuumutamisel tekib magneesiumnitriid(Mg3N2). Teda oksüdeerib ka  väävel .
Magneesium reageerib kergesti halogeenidega.[1]
TOOTMINE
Magneesiumi toodetakse mineraalidest, näiteks karnalliidist ja dolomiidist, ning eriti  mereveest .
Rea protsesside, sealhulgas kaltsineeritud dolomiidi ja merevee vahelise reaktsiooni (reduktsiooni) teel saadaksemagneesiumkloriid. Metall eraldatakse elektrolüüsi teel sulatatud kloriidist; väikese tiheduse tõttu tõuseb magneesium pinnale, kust ta imetakse välja.
Magneesiumi toodetakse veel silikotermilise redutseerimise teel magneesiumoksiidist.
Magneesiumi toodetakse ka asbestijäätmetest (magneesiumsilikaat). Üha enam toodetakse magneesiumi ja selle sulameid jäätmetest.
Magneesiumi varud on praktiliselt piiramatud
KASUTAMINE
Magneesium on väga kerge metall ning temast valmistatud detailid on näiteks terasdetailidest üle kahe korra kergemad. Selle omaduse tõttu võiks ta olla suurepärane materjal mitmesuguste konstruktsioonide tarvis. Ühtlasi on magneesium ka kõige kergem metall, mida konstruktsioonimaterjalina kasutatakse. Puhas magneesium on pehme ja peab nii keemiliselt kui ka mehaaniliselt vähe vastu. Seetõttu tuleb tema kasutamine konstruktsioonimaterjalina kõne alla ainult sulamitena. Tema sulamid on samuti kerged, kuid paremate mehaaniliste omadustega. Alumiiniumi lisamine aitab üldiselt suurendada elastsuspiiri, tsingi lisamine teeb sulami kergemini töödeldavaks,  mangaani  lisamine suurendab korrosioonikindlust. Lisandina kasutatakse ka aktiniide. Magneesiumisulameid kasutatakse raketi-, lennuki- ja autotööstuses ning mitmesmasinatööstuse harus. Kõige tähtsam magneesiumisulam on  elektron  (3–10% alumiiniumi, 0,2–3%  tsinki , ülejäänu magneesium), mida tugevuse ja väikese tiheduse tõttu kasutatakse rakettide ja lennukite ehitamisel.
Pulbrilist magneesiumi kasutatakse  valgustus - ja signaalrakettides ning süütepommides. Enne välklambi kasutuselevõttu pildistati magneesiumisähvatuse valgusel. Magneesiumi on kasutatud ka välklampides.
Magneesiumanoodide kasutamine kuumaveeboilerites vähendab korrosiooni ja katlakivi sadestumist boileri seintele. Magneesiumi kasutatakse laevade, naftaplatvormide,  nafta - ja gaasijuhtmete teraskonstruktsioonide katoodiliseks kaitsmiseks.
Magneesiumi kasutatakse redutseerijana metallide ( titaan , tsirkoonium, hafnium, berüllium,  toorium , uraan) tootmisel.
Magneesiumi kasutatakse elektripatareides terase ja teiste metallide väävlitustamiseks ja deoksüdeerimiseks ning sepistatava malmi valmistamiseks.
Magneesiumiühendeid kasutatakse terase, tsemendi, väetiste, tulekindlate materjalide jm muude keraamiliste materjalide,klaasi, ravimite, värvide jm valmistamiseks.
Magneesiumi sisaldavaid Grignardi reagente kasutatakse  orgaanilises sünteesis (Grignardi reaktsioon).
Meditsiinis[muuda | redigeeri lähteteksti]
Vettsisaldavat magneesiumsulfaati (( MgSO4  • 7H2O)) kasutatakse lahtistina ja lihastesse süstimiseks rahustava vahendina.
Magneesiumoksiidi kasutatakse antatsiidina maohappesuse vähendamiseks ja lahtistina. Maos toimub reaktsioon MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O ning seejärel  peensooles  MgCl2 + 2NaHCO3 → MgCO3 + 2NaCl + CO2 + H2O. Erinevalt teistest lahtistitest puudub magneesiumoksiidil ebameeldiv maitse, mistõttu ta sobib ka lastele.
Magneesiumkarbonaati jt magneesiumi ühendeid kasutatakse antatsiididena, näiteks ülihappesuse korral. Ühend läbibseedekulgla peaaegu seedimatuna. Sellepärast manustatakse seda tablettidena suures koguses.
Magneesiumi ühendeid kasutatakse ka lahaste tsemendi koostises.
KASUTATUD KIRJANDUS
http://et.wikipedia.org/wiki/Magneesiu m