Magnesio

M A G N E S I O

Introducción

Humphry Davy En el año 1618 un granjero en Epsom, Inglaterra, trató de dar a sus vacas agua de un pozo. Los animales la rechazaron a causa de su sabor amargo; sin embargo, el granjero observó que el agua parecía curar heridas y erupciones en la piel. La fama de las sales de Epsom se extendió. En 1755 se reconoció un nuevo elemento en estas sales. Sin embargo este elemento fue aislado hasta 1808 por el célebre químico británico Humphry Davy. Mediante la electrólisis de una mezcla pastosa de magnesia y óxido de mercurio. Así se obtuvo el magnesio. Su nombre viene de la palabra griega Magnesia, distrito de la región de Tesalia en Grecia, donde fue encontrado el óxido de magnesio.

Propiedades

El magnesio (Mg) es un elemento blanco, dúctil, maleable y relativamente no reactivo. Es uno de los metales alcalinotérreos, y pertenece al grupo IIA del sistema periódico. El número atómico del magnesio es 12 y su peso atómico es de 24.31. Su densidad relativa es de 1.74 y su densidad de 1740 kg/m3. Tiene una valencia de 2 y se estado de oxidación más común es de +2. Presenta elevados puntos de fusión y ebullición; de 650 ºC y 1107 ºC respectivamente. El magnesio se conoce desde hace mucho tiempo como el metal estructural más ligero, debido a su bajo peso y capacidad para formar aleaciones mecánicamente resistentes.

Reactividad

Reacción de magnesio con oxígeno El magnesio es un metal muy poco reactivo; sin embargo su reactividad aumenta con niveles de oxígeno. En su superficie tiene una película de óxido que lo protege químicamente hasta cierto grado, de modo que no es atacado por el agua. Reacciona con los ácidos produciendo calor e hidrógeno. También puede formar óxidos, halogenuros anhidros y carburos. La reacción directa del magnesio con otros elementos puede llevar a compuestos binarios como los boruros, siliciuros, arseniuros y sulfuros.

El magnesio muestra una tendencia a formar complejos. Los compuestos quelatos de oxígeno son los más comunes. También proporciona complejos con sistemas de tetrapirrol, originando las porfinas. Estos heterociclos conjugados proporcionan un rígido ambiente plano para el ion Mg2+. Los más importantes de dichos derivados son las clorofilas y los compuestos relacionados con las mismas, que son de transcendental importancia en la fotosíntesis de las plantas.

El magnesio forma compuestos organometálicos muy importantes, como el reactivo de Grignard. Presenta la fórmula general RMgX, y su nombre general es halogenuro de alquilmagnesio. Se sintetizan a partir de un grupo alquilo io arilo halogenado al reaccionar con magnesio en presencia de un éter anhídrido. Deben su enorme utilidad esencialmente a que pueden servir de fuente para la transferencia de carbono con sus electrones. Involucran la reacción del reactivo con electrófilos, como por ejemplo el grupo carbonilo. Son importantes para la formación de enlaces de carbono-carbono, carbono-fósforo, carbono-estaño, carbono-boro y otros enlaces carbono-heteroátomo.

Estado Natural

El magnesio ocupa el sexto lugar en abundancia natural constituyendo el 2% de la corteza terrestre; ampliamente distribuido en los minerales y en el mar. Se encuentra en combinación química con otros elementos, en particular, en los minerales carnalita, dolomita y magnesita. El magnesio es importante para la vida, ya que es un componente esencial del tejido animal y vegetal. El magnesio es un elemento químico esencial para el hombre; la mayor parte del magnesio se encuentra en los huesosy sus iones desempeñan papeles de importancia en la actividad de muchas coenzimas y en reacciones que dependen del ATP. También ejerce un papel estructural, ya que el ion de Mg2+ tiene una función estabilizadora de la estructura de cadenas de ADN y ARN.


De igual forma interviene en la formación de neurotransmisores y neuromoduladores. Las fuentes de magnesio son el cacao, las semillas y frutas secas, el germen de trigo, la levadura de cerveza, los cereales integrales, las legumbres y las verduras de hoja. También se encuentra, pero en menor cantidad, en carnes, lácteos y frutas.

Obtención

El magnesio se obtiene por dos métodos diferentes. El primero se conoce como reducción térmica y consiste en reducir el mineral en hornos eléctricos con carburo de calcio u otros reductores. El segundo método se conoce como electrólisis ígnea y consta de dos fases; inicialmente la cloruración del mineral y posteriormente la electrólisis del cloruro fundido. Los principales países productores de magnesio son Estados Unidos, China y Canadá.

Aplicaciones

Los usos del magnesio son diversos. El metal puro se utiliza en flashes fotográficos, bombas incendiarias de aviones, bengalas y señales luminosas. Además como desoxidante en la fundición de metales y como afinador de vacío. Los compuestos bivalentes de magnesio como el carbonato de magnesio se utilizan como materiales refractarios y aislantes.

El cloruro de magnesio se usa como material de relleno en los tejidos de algodón y lana, en la fabricación de papel y de cementos y cerámicas. El citrato de magnesio se utiliza en medicina como laxante. El óxido de magnesio se utiliza como material refractario en cosméticos.

En estado puro tiene poca resistencia mecánica y plasticidad, debido a que su red es hexagonal y posee pocos planos de deslizamiento. Las bajas propiedades mecánicas excluyen la posibilidad de utilizarlo en estado puro como material estructural, pero aleado y tratado térmicamente puede mejorar sus propiedades mecánicas. Las aleaciones de magnesio presentan una gran resistencia a la tracción.

Cuando el peso es un factor a considerar, el metal se utiliza aleado con aluminio o cobre en fundiciones para piezas de aviones; en miembros artificiales, aspiradoras e instrumentos ópticos, y en productos como esquíes, carretillas, cortadoras de césped y muebles para exterior.

Contaminación

El magnesio se presenta principalmente como Mg2+ en soluciones acuosas. Cuando el agua contiene demasiado magnesio se conoce como agua dura. Los iones magnesio disueltos forman depósitos en tuberías y calderas. El magnesio tiene muchos propósitos y consecuentemente finaliza en el agua de maneras muy distintas. Los problemas ambientales provocados directamente por la presencia de magnesio en agua, hacen necesaria la utilización de ablandadores. Hoy en día se aplican agentes químicos alternativos, principalmente agentes acomplejantes como citrato de sodio, AEDT y ANT, o intercambiadores iónicos como zeolita A.

Bibliografía
Cotton, F.A., Wilkinson, G. Química Inorgánica Avanzada, Limusa, Méxido, 4ª edición, 1986.
www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/mg.htm. Fecha de consulta: 04/12/08
www.institutobiologico.com/caseros/magnesio.htm. Fecha de consulta: 04/12/08