Магний. 
Химия элементов

Историческая справка В 1808 г. Хемфри Дэви при электролизе слегка увлажненной белой магнезии с HgO получил амальгаму нового металла, который вскоре был выделен из нее и назван магнием.

Магний входит в состав почти двухсот минералов. Важнейшие минералы, из которых получают магний, — доломит СаС0₃ — MgC0₃, магнезит MgC0₃, КС1 • MgCl₉ -6H₂0. Большое количество магния содержится в морской воде.

Получают магний электролизом MgCl₂. Для понижения температуры плавления добавляют КС1 или NaCI. В качестве катода используется железный электрод, в качестве анода — графит. На катоде выделяется магний, а на аноде — молекулярный хлор С1₂. Получение магния можно вести металлотермическим и углетермическим методами. В первом случае восстановление прокаленного доломита СаО • MgO проводят ферросилицием или алюмосилицием при 1200—1300°С:

Во втором случае магний восстанавливается углем при 2100 °C. Металл выделяется при быстром охлаждении, так как высокотемпературное равновесие сильно смещено вправо:

Свойства магния и его соединений. Магний — серебристо-белый металл, в пять раз легче меди, в 1,5 раза — алюминия. На воздухе легко покрывается пленкой оксида MgO.

Магний легко взаимодействует с галогенами, а также окисляется серой и азотом при нагревании:

С водородом магний непосредственно не взаимодействует, но косвенно удается получить гидрид MgH₂. По сравнению с ВеН₂ и А1Н₃, которые преимущественно ковалентны, в MgH₂ связь более ионная. MgH₂ термически устойчивее, чем ВеН₂. Нод действием воды MgM₂ разлагается:

Хотя в ряду стандартных электродных потенциалов магний стоит далеко впереди водорода, но с холодной водой взаимодействует очень медленно, так как образующийся Mg (OH)₂ очень малорастворим (растворимость равна 0,002% при 20°С). Реакция ускоряется при нагревании, так как повышается растворимость Mg (OH)₂:

В кислотах магний растворяется очень энергично, кроме HF и Н₃Р0₄, так как с последними образует труднорастворимые соединения:

Разбавленная HN0₃ реагирует с магнием, восстанавливаясь до N₂0 или NH₄N0₃:

Оксид магния MgO — белый тугоплавкий порошок, труднорастворимый в воде. Его получают разложением MgC0₃:

Будучи основным оксидом, MgO химически активен. Он поглощает С0₂, переходя в карбонат. Легко взаимодействует с кислотами. При прокаливании становится очень твердым и теряет химическую активность.

Гидроксид магния Mg (OH)₂ — кристаллическое вещество, является основанием средней силы.

Большинство солей Mg²⁺ растворимы в воде, a Mg₃(P0₄)₂, MgC0₃ и MgF₂ труднорастворимы, что широко используется в аналитической химии.

Свойства большинства соединений магния аналогичны свойствам соединений LP (диагональное сходство в периодической системе), что объясняется сходством так называемых ионных потенциалов (отношение заряда иона к ионному радиусу). Аналогичное явление наблюдается между бериллием и алюминием, сходство химических и физически свойств которых также может быть объяснено близостью их ионных потенциалов.

В водных растворах ион Mg²⁺ имеет координационное число 6, образуя гексааквакомплексы [Mg (H20)₆]²⁺. Комплексный ион не обладает кислотными свойствами и в отличие от [Ве (Н₄0)₄]²⁺ может легко дегидратироваться. При кристаллизации солей магния из водных растворов обычно образуются кристаллогидраты с шестью молекулами Н₂0: MgCl₂-6H₂0, Mg (N0₃)₂ *6H₂0 и др.

Анионные комплексы для магния не характерны.

В отличие от щелочных и щелочно-земельных металлов магний не окрашивает пламя горелки, а горит ослепительным, ярким пламенем.

Ионы Mg²⁺ образуют с гидрофосфат-ионом в присутствии NH₄C1 и N11₃ белый кристаллический осадок — фосфат аммония магния, нерастворимый в воде, но растворимый в уксусной и сильных кислотах:

Данную реацию используют для обнаружения ионов магия в растворах.

Применение магния и его соединений. Вследствие чрезвычайной легкости и непрочности чистый магний применяется весьма ограниченно. В основном чистый магний расходуется в качестве отрицательного электрода при электрохимической защите от коррозии морских судов, а в металлургии используется как раскислитель. Большое значение имеют сплавы магния с алюминием, цинком, марганцем. Магний придает сплавам легкость, что широко используется в авиации, космонавтике, ядерных реакторах.

Важна биологическая роль магния: деятельность сердечно-сосудистой системы тесно связана с ионами Mg²⁺. Недостаток этого иона в организме вызывает тяжелые нарушения сердечной деятельности, повышает предрасположенность к инфарктам, способствует быстрому наступлению переутомления организма. Многочисленные неорганические лекарственные препараты, содержащие магний, находят самое разнообразное применение: как успокаивающее, противосудорожное, спазмолитическое и гипотензивное средство (MgS0₄); для лечения гипертонической болезни, хронической коронарной недостаточности, вегетативных расстройств (Mg0*6H₂0), для лечения желудочно-кишечных заболеваний (MgO и Mg₂S₃0₈ (H₂0)_w) и др.

Магний входит в состав хлорофиллов — зеленых пигментов растений, необходимых для осуществления процесса фотосинтеза.