Elemento químico · metal alcalinotérreo
Magnesio
Ligero y fuerte, se utiliza en aleaciones metálicas y es vital en la fotosíntesis (clorofila).
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 12
- Peso atómico
- 24.305
- Grupo
- 2
- Periodo
- 3
- Estado
- sólido
- Bloque
- S
- Valencia
- +2
- Tipo
- metal alcalinotérreo
Qué es el magnesio
El magnesio (Mg) es el elemento número 12, un metal alcalinotérreo ligero y plateado, famoso por arder con una llama blanca cegadora (de ahí su uso en bengalas y en los flashes antiguos). Es el metal estructural más ligero, por lo que sus aleaciones se usan en aviación, automoción y portátiles. En biología es esencial: es el átomo central de la clorofila, la molécula que hace posible la fotosíntesis.
Para qué sirve el magnesio
Construcción ligera
El magnesio se utiliza en la fabricación de aleaciones ligeras para la industria aeroespacial y automovilística. Estas aleaciones combinan ligereza y resistencia, reduciendo el peso de vehículos y mejorando la eficiencia del combustible.
Función biológica
Es esencial para el funcionamiento del organismo humano, participando en más de 300 reacciones enzimáticas, incluyendo la síntesis de proteínas y la regulación de la presión arterial.
Pirotecnia
El magnesio es conocido por su capacidad para arder con una llama blanca brillante, lo que lo hace ideal para fuegos artificiales y bengalas de señalización.
Producción de hierro y acero
Se utiliza en la desulfuración del hierro y el acero, mejorando la calidad del metal al eliminar impurezas durante el proceso de producción.
Datos del magnesio
- Número atómico (Z)
- 12
- Masa atómica
- 24,305 u
- Punto de fusión
- 650 °C
- Punto de ebullición
- 1090 °C
- Densidad
- 1,738 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 1,31
- Radio atómico
- 145 pm
- Energía de 1ª ionización
- 737,7 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- no forma anión estable kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 2,5
- Estructura cristalina
- hexagonal compacta (HCP)
- Color / aspecto
- blanco plateado mate, se vuelve gris-blanco con el aire
- Origen del nombre
- de la región griega de Magnesia (Tesalia), donde se hallaba la magnesia (MgO)
- Descubrimiento
- 1808 · Humphry Davy (Inglaterra)
Propiedades del magnesio
Propiedades físicas
El magnesio es un metal de color blanco plateado, conocido por ser uno de los metales estructurales más ligeros, con una densidad de aproximadamente 1.74 g/cm³. Tiene un punto de fusión de 650 °C y un punto de ebullición de 1090 °C. Es un buen conductor de electricidad y calor, aunque menos que otros metales como el cobre o el aluminio.
Propiedades químicas
El magnesio es bastante reactivo, especialmente en polvo o en forma de virutas, y reacciona fácilmente con el oxígeno, formando una capa de óxido que lo protege de una oxidación más profunda. Combina bien con halógenos y ácidos, y su estado de oxidación más común es +2. Aunque es inflamable en forma de polvo, no representa un peligro significativo en su forma sólida.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del magnesio es:
[Ne] 3s²
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s²
El magnesio distribuye sus 12 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del magnesio
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +2 | MgO, MgCl₂, Mg(OH)₂, MgSO₄, Mg₃N₂ | único |
Si lo que necesitas es formular, en la página de la valencia del magnesio está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del magnesio
El magnesio fue aislado por primera vez en 1808 por Sir Humphry Davy, un químico británico que utilizó la electrólisis para separar el metal de sus compuestos. El nombre 'magnesio' proviene de Magnesia, una región de Tesalia en Grecia, conocida por sus minerales ricos en este elemento. Aunque los compuestos de magnesio eran conocidos desde la antigüedad, no fue hasta el siglo XIX cuando se comprendió plenamente su importancia y se logró su aislamiento puro.
Cómo se obtiene el magnesio
El magnesio se obtiene por dos vías. La principal es electrólisis del cloruro fundido (MgCl₂) a 700 °C en celdas con ánodo de grafito: Mg²⁺ + 2 e⁻ → Mg líquido; 2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻. El MgCl₂ se obtiene del agua de mar (donde hay 1,3 g/L de Mg²⁺) precipitando Mg(OH)₂ con cal y disolviéndolo después en HCl. La segunda vía es el proceso Pidgeon (predominante en China): reducción de dolomita calcinada con ferrosilicio al vacío a 1.200 °C. China produce ~85 % del magnesio mundial.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| MgO | Óxido de magnesio | Utilizado como material refractario en la construcción de hornos y como suplemento dietético. |
| MgSO4 | Sulfato de magnesio | Conocido como sal de Epsom, se usa en baños relajantes y como laxante. |
| MgCl2 | Cloruro de magnesio | Se utiliza en la producción de magnesio metálico y como agente coagulante en la producción de tofu. |
| MgCO3 | Carbonato de magnesio | Empleado como antiácido y en la producción de ladrillos refractarios. |
Dónde se encuentra el magnesio
El magnesio es abundante en la corteza terrestre y se encuentra en minerales como la dolomita y la magnesita. También está presente en el agua de mar, donde se extrae a través de procesos de evaporación. En los seres vivos, es un componente esencial de la clorofila en las plantas y se encuentra en cantidades significativas en el cuerpo humano, especialmente en los huesos y músculos.
Isótopos del magnesio
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Mg-24 | 23,98504 u | 78,99 % | estable |
| Mg-25 | 24,98584 u | 10,00 % | estable |
| Mg-26 | 25,98259 u | 11,01 % | estable |
| Mg-28 | 27,98388 u | — | 20,9 h |
Curiosidades sobre el magnesio
-
El magnesio es el octavo elemento más abundante en la corteza terrestre, constituyendo aproximadamente el 2% de su masa.
-
En el cuerpo humano, el magnesio es el cuarto catión más abundante y es crucial para la función neuromuscular y la síntesis de ADN.
-
Durante la Segunda Guerra Mundial, el magnesio fue ampliamente utilizado en la fabricación de aviones debido a su ligereza y resistencia.
El magnesio en la tabla periódica
- Tipo: metal alcalinotérreo.
- Grupo: grupo 2 (metales alcalinotérreos).
- Periodo: 3.
- Bloque: S (el último electrón se aloja en un orbital de tipo s).
- Valencia principal: +2.
Compara con el resto de metales alcalinotérreos o con los elementos del periodo 3.
Diferencias entre magnesio y calcio
Magnesio y calcio son metales alcalinotérreos del grupo 2 con valencia única +2. El magnesio es más pequeño, más ligero (1,74 frente a 1,55 g/cm³) y forma enlaces más covalentes; sus sales son menos solubles cuando son aniones grandes (MgSO₄ moderada, MgCO₃ baja, CaSO₄ baja, CaCO₃ muy baja). Biológicamente, el Mg²⁺ es el cofactor esencial de la clorofila y de más de 300 enzimas humanas (siempre asociado al ATP como Mg-ATP²⁻); el Ca²⁺ es estructural en huesos y dientes. En llama: el Mg da blanco brillante intenso (usado en pirotecnia y bengalas de socorro); el Ca da naranja-ladrillo.
Consulta también la ficha completa del calcio (Ca).
Otros elementos del grupo 2 (metales alcalinotérreos)
Otros elementos del periodo 3
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Errores frecuentes en exámenes (EBAU / ESO)
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⚠Confundir magnesio (Mg) con manganeso (Mn).
Magnesio (Mg, Z=12) es un metal alcalinotérreo del grupo 2, periodo 3, ligero. Manganeso (Mn, Z=25) es un metal de transición del grupo 7, periodo 4, denso. Los símbolos se parecen pero los elementos son muy distintos. Cuidado al copiar fórmulas: MgO ≠ MnO.
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⚠Dar al magnesio valencias distintas de +2.
El magnesio tiene una única valencia: +2, como todos los metales alcalinotérreos del grupo 2. Cede sus dos electrones 3s² para formar Mg²⁺ con la configuración estable del neón ([Ne]).
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⚠Pensar que el magnesio arde solo a alta temperatura.
El magnesio en cinta o polvo arde con llama blanca intensísima (~3.100 °C) una vez iniciado, y libera radiación UV peligrosa para la retina. La ignición se logra con una llama común (encendedor) o chispa. Una vez encendido, NO se apaga con agua (reacciona violentamente liberando H₂); se sofoca con arena seca o extintor de clase D.
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⚠Decir que el «magnesio» de los suplementos es metal puro.
Los suplementos de magnesio contienen sales solubles: citrato de magnesio, cloruro de magnesio, óxido de magnesio (peor absorción), glicinato, etc. Nunca contienen Mg metálico, que sería tóxico y reaccionaría con el agua del tubo digestivo.