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鎂   12Mg
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外觀
閃亮灰色固體


鎂的原子光譜
概況
名稱·符號·序數 鎂(magnesium)·Mg·12
元素類別 鹼土金屬
·週期· 2·3·s
標準原子質量 24.3050(6)
電子排布

[] 3s2
2, 8, 2

鎂的電子層(2, 8, 2)
歷史
發現 約瑟夫·布拉克(1755年)
分離 漢弗里·戴維(1808年)
物理性質
物態 固態
密度 (接近室溫
1.738 g·cm−3
熔點時液體密度 1.584 g·cm−3
熔點 923 K,650 °C,1202 °F
沸點 1363 K,1091 °C,1994 °F
熔化熱 8.48 kJ·mol−1
汽化熱 128 kJ·mol−1
比熱容 24.869 J·mol−1·K−1

蒸汽壓

壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 701 773 861 971 1132 1361
原子性質
氧化態 2, 1[1]
(強性)
電負性 1.31(鮑林標度)
電離能

第一:737.7 kJ·mol−1
第二:1450.7 kJ·mol−1
第三:7732.7 kJ·mol−1

更多
原子半徑 160 pm
共價半徑 141±7 pm
范德華半徑 173 pm
雜項
晶體結構

六方密排晶格

磁序 順磁性
電阻率 (20 °C)43.9 n Ω·m
熱導率 156 W·m−1·K−1
膨脹係數 (25 °C)24.8 µm·m−1·K−1
聲速(細棒) (室溫)
4940 m·s−1
楊氏模量 45 GPa
剪切模量 17 GPa
體積模量 45 GPa
泊松比 0.290
莫氏硬度 2.5
布氏硬度 260 MPa
CAS號 7439-95-4
最穩定同位素

主條目:鎂的同位素

同位素 豐度 半衰期 方式 能量MeV 產物
24Mg 78.99% 穩定,帶12個中子
25Mg 10.00% 穩定,帶13個中子
26Mg 11.01% 穩定,帶14個中子


Magnesium)是一種化學元素,它的化學符號Mg,它的原子序數是12,是一種銀白色的鹼土金屬。鎂是在地球地殼中第八豐富的元素,約佔2%的質量,亦是宇宙中第九多元素。

性質[編輯]

屬於元素週期表上的IIA族鹼土金屬元素。具有銀白色光澤,略有延展性。鎂的密度小,離子化傾向大。

在空氣中,鎂的表面會生成一層很薄的氧化膜,使空氣很難與它反應。鎂和、熱水反應能夠生成氫氣。粉末或帶狀的鎂在空氣中燃燒時會發出強烈的白光。在氮氣中進行高溫加熱,鎂會生成氮化鎂(Mg3N2);鎂也可以和鹵素發生強烈反應;鎂也能直接與硫化合。鎂的檢測可以用EDTA滴定法分析。

發現[編輯]

1808年,英國化學家戴維(H.Davy)用熔融電解法首先製得了金屬鎂。1828年法國科學家比西用金屬還原熔融的無水氯化鎂得到純鎂。

名稱由來[編輯]

源自希臘語,指一種礦石苦土(即氧化鎂)。

分布[編輯]

地球上鎂的含量比較多,含量約2.5%。天然含鎂的礦石有菱鎂礦白雲石光鹵石等。鎂離子也是海水中的重要成分。鎂也存在於人體和植物中,它是葉綠素的主要組分。

製備[編輯]

鎂可以用菱鎂礦進行熱分解,加焦炭進行氯化得到氯化鎂,再通過電解含氯化鎂的熔融鹽製取金屬鎂。

化學反應方程式

MgCO3 → MgO + CO2
2MgO + C + 2Cl2 → 2MgCl2 + CO2
MgCl2 → Mg + Cl2

鎂還可以用熱還原氧化鎂的方法製取。另外還可以從海水中提取的氯化鎂進行脫水,加入氯化鉀進行熔融電解的方法製備。

同位素[編輯]

已發現鎂的同位素共有13種,包括鎂20至鎂32,其中只有鎂24、鎂25、鎂26是穩定的,其他鎂的同位素都帶有放射性

用途[編輯]

鎂是用途第三廣泛的結構材料,僅次於鐵和鋁。鎂的主要用途是:製造鋁合金,壓模鑄造(與鋅形成合金),鋼鐵生產中脫硫處理,Kroll法製備鈦。

金屬鎂可用於熔融鹽金屬熱還原法以製取稀有金屬。

由於鎂比輕,含5%-30%鎂的鋁鎂合金質輕,有良好的機械性能,廣泛在航空、太空上使用。另外利用鎂易於氧化的性質,可用於製造許多純金屬的還原劑。也可用於閃光燈、吸氣器、煙花照明彈等。

加微量鎂於熔融生鐵中,冷卻後得到球墨鑄鐵,比普通鐵堅韌耐磨。

從18世紀初開始,苦滷(MgCl2)和瀉鹽(MgSO4·7H2O)就已作為藥品得到了使用。

對人體的影響[編輯]

鎂是構成骨骼的主要成分,是人體不可缺少的礦物質元素之一。它能輔助的吸收。它具有預防心臟病糖尿病、夜尿症、降低膽固醇的作用。

建議成年男性每日鎂的攝取量為350毫克,女性為300毫克,嬰兒50~70毫克,兒童150~250毫克,孕婦與乳母450毫克。最大日安全攝入量為3g。

缺乏鎂會使神經受到干擾,引致暴躁及緊張,並且會肌肉震顫及絞痛、心律不整、心悸、低血糖、虛弱、疲倦、神經過敏、手腳顫抖等。而酒精、利尿劑、高量的維生素D及,均會增加身體對鎂的需求。

化合物[編輯]

參考[編輯]

  1. ^ Bernath, P. F., Black, J. H., & Brault, J. W. The spectrum of magnesium hydride. Astrophysical Journal. 1985, 298: 375. Bibcode:1985ApJ...298..375B. doi:10.1086/163620.