TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA MAGIE (Mg)

1. Lịch sử về nguyên tố magie

 -  Người Anh Joseph Black nhận ra magiê là một nguyên tố vào năm 1755, Năm 1808, Sir Humphrey Davy bằng điện phân đã cô lập được kim loại magiê nguyên chất từ hỗn hợp của magnesia và HgO. Năm 1831, A. A. B. Bussy điều chế được nó trong dạng cố kết. Magiê là nguyên tố phổ biến thứ 8 trong vỏ Trái Đất. Nó là một kim loại kiềm thổ, vì thế không tồn tại trong tự nhiên ở dạng đơn chất. Nó được tìm thấy trong các khoáng chất như magnesit, đôlômit v.v.

2. Tính chất vật lí

 -  Magiê là kim loại tương đối cứng, màu trắng bạc, nhẹ (chỉ nặng khoảng 2/3 nhôm nếu cùng thể tích) bị bao  phủ lớp màng oxit khi để ngoài không khí.

 -  Mg có khối lượng riêng là 1,737 (g/cm³); có nhiệt độ nóng chảy là 648⁰C và sôi ở 1095⁰C.

 3. Tính chất hóa học

 -  Magie là chất khử mạnh nhưng yếu hơn natri và mạnh hơn nhôm. Trong hợp chất chúng tồn tại dưới dạng ion M²⁺.                            

                        M  →  M²⁺ + 2e

a. Tác dụng với phi kim

    Ví dụ:    2 Mg + O₂  → 2 MgO + Q

 -  Trong không khí, Mg bị oxh chậm tạo thành màng oxit mỏng bào vệ kim loại, khi đốt nóng chúng bị cháy trong oxi.

Lưu ý:

 - Do Mg có ái lực lớn với oxi: 2Mg + CO₂  →  MgO + C + Q; Vì vậy không dùng tuyết cacbonic để dập tắt đám cháy Mg.

b. Tác dụng với axit

 -   Với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

  Mg + H₂SO₄   →  MgSO₄ + H₂

 -   Với dung dịch HNO₃:

 +  Khi tác dụng với dung dịch HNO₃ loãng, kim loại kiềm thổ khử N⁺⁵ thành N^-3.                        0                   +5                        +2                      -3

  4Mg + 10 HNO₃  →  4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3 H₂O

 +  Với dung dịch HNO₃ đặc hơn, các sản phẩm tạo thành có thể là NO₂, NO, ...

c. Tác dụng với nước

-  Ở nhiệt độ thường, Mg hầu như không tác dụng với nước. Mg phản ứng chậm với nước nóng (do tạo thành hidroxit khó tan). 

  Mg + 2H₂O  →  Mg(OH)₂ + H₂

Lưu ý: Magie cháy trong hơi nước thu được MgO và hidro. 

  Mg + H₂O  →  MgO + H₂

4. Trạng thái tự nhiên

 -  ²⁴Mg là đồng vị ổn định có ứng dụng trong địa chất học, tương tự như ²⁶Al. ²⁴Mg là sản phẩm phân rã của ²⁶Al, có chu kỳ bán rã 717.000 năm.

 -  Magiê được tìm thấy trong hơn 60 khoáng chất, nhưng chỉ có đôlômit, magnesit, bruxit, cacnalit, bột tan, và ôlivin là có giá trị thương mại.

 5. Điều chế

 -  Kim loại này được sản xuất thông qua điện phân clorua magiê nóng chảy, thu được từ các nguồn nước mặn, nước suối khoáng hay nước biển.

      MgCl₂  →  Mg + Cl₂

6. Ứng dụng

 -  Các hợp chất của magiê, chủ yếu là ôxít magiê, được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong các lò sản xuất sắt và thép, các kim loại màu, thủy tinh hay xi măng. Ôxít magiê và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp hóa chất và xây dựng. Nó được sử dụng để tạo các hợp kim nhôm - magiê dùng trong sản xuất vỏ đồ hộp, cũng như trong các thành phần cấu trúc của ô tô và máy móc. Ngoài ra magiê kim loại còn được sử dụng để khử lưu huỳnh từ sắt hay thép.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng