protonové číslo 12
relativní atomová hmotnost 24.305
elektronegativita 1.2
elektronová konfigurace [Ne]3s2
hustota (g·cm-3) 1.74
teplota tání (°C) 649.00
teplota varu (°C) 1105.0

Hořčík (12Mg)

historie

  • sloučeniny hořčíku jsou známé již od starověku
  • jméno prvku navrhl v roce 1808 H. Davy
  • prvek byl získán elektrolytickou metodou, kterou navrhli J.J. Berzelius a M.M. Pontin

výskyt

  • hořčík je šestým nejrozšířenějším prvkem zemské kůry
  • magnezit - MgCO3
  • dolomit - MgCO3·CaCO3
  • kieserit - MgSO4·H2O
  • epsomit - MgSO4·7H2O
  • periklas - MgO
  • brucit - Mg(OH)2
  • karnalit - KCl·MgCl2·6H2O
  • olivín - (Mg, Fe)2SiO4
  • mastek - Mg3Si4O10(OH)2
  • spinel - MgAl2O4
  • v mořské vodě je MgCl2
  • v některých minerálních vodách
  • zelené barvivo rostlin - chlorofyl

průmyslová výroba

  • elektrolyticky z roztaveného bezvodého chloridu hořečnatého
    nebo termickou redukcí kalcinovaného dolomitu ferrosiliciem za sníženého tlaku a teploty 1150°C:
    2(MgO·CaO) + FeSi → 2Mg + Ca2SiO4 + Fe

fyzikální vlastnosti

  • stříbrobílý, lesklý, kujný a tažný kov

chemické vlastnosti

  • na suchém vzduchu se nemění
  • na vlhkém se pomalu oxiduje
  • při zahřívání na vzduchu shoří za vývinu oslňujícího světla - vzniká bílá směs oxidu hořečnatého (MgO) a nitridu hořečnatého (Mg3N2)
  • s vodou reaguje velmi pomalu
  • v kyselinách se rozpouští snadno
  • při zahřátí se ochotně slučuje se sírou, halogeny, fosforem a vodíkem
  • s amoniakem reaguje za zvýšené teploty - vzniká nitrid hořečnatý (Mg3N2)
  • má redukční účinky
  • reaguje s alkyl a arylhalogenidy za vzniku Grignardovy sloučeniny (RMgX, ArMgX)

užití

  • konstrukční materiál - lehké slitiny - letectví, karoserie aut
  • fotografická a optická zařízení
  • složka obalových materálů
  • ochrana jiných kovů před korozí
  • zachycování (stop) kyslíku
  • redukční činidlo

sloučeniny

  • chlorid hořečnatý (MgCl2)
    • připrava reakcí hořečnaté soli s kyselinou chlorovodíkovou a následnou krystalizací:
      MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2
    • krystaluje jako hexahydrát MgCl2·6H2O
    • používá se v textilním průmyslu
    • příprava tzv. Sorelova cementu - do koncentrovaného roztoku MgCl2 se zamíchá oxid hořečnatý - vzniká bílá pasta, která za několik hodin ztuhne v pevnou hmotu (dichlorid-oxid hořečnatý):
      MgCl2 + MgO → Mg2Cl2(O)
      přidáním korkových nebo dřevěných pilin do Sorelova cementu vzniká xylolit (podlahy)
  • oxid hořečnatý (MgO)
    • obchodní název - pálená magnézie
    • připravuje se vyžíháním hydroxidu, uhličitanu nebo dusičnanu hořečnatého:
      Mg(OH)2 → MgO + H2O
      MgCO3 → MgO + CO2
    • bílý prášek
    • nepatrně rozpustný ve vodě
    • užití
      • keramický průmysl (ohnivzdorné kelímky, vyzdívky pecí)
      • příprava magnéziového cementu a xylolitu
  • hydroxid hořečnatý (Mg(OH)2)
    • vzniká reakcí hořečnatých solí s roztoky alkalických hydroxidů:
      MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4
    • slabá zásada
    • ve vodné suspenzi (magnesiové mléko) se používá jako antacidum (určitá dávka Mg(OH)2 zneutralizuje 1,37× větší množství HCl než stejná dávka NaOH a 2,85× větší množství HCl, než stejné dávka NaHCO3)
  • síran hořečnatý (MgSO4)
      krystaluje jako monohydrát - kiserit - MgSO4·H2O
    • ten se odvodňuje nebo se zpracovává na heptahydrát - hořká sůl MgSO4·7H2O
    • užití
      • lékařství (projímadlo)
      • textilní průmysl (apretace bavlny a hedvábí)
      • plnidlo v papírenském průmyslu
      • výroba barev a mýdla
  • uhličitan hořečnatý (MgCO3)
    • izomorfní s vápencem (CaCO3)
    • příprava čistého MgCO3 je obtížná
    • srážením hořečnatých solí roztokem uhličitanu vznikají zásadité uhličitany hořečnaté kolísavého složení
    • normální uhličitan se vyloučí z roztoku jen tehdy, je-li přítomna nadbytečná kyselina uhličitá
    • přírodní MgCO3 (magnezit) - žáruvzdorné vyzdívky do pecí
    • zásaditý uhličitan hořečnatý (MgCO3·Mg(OH)2) - tzv. bílá magnézie
    • užití
      • lékařství
      • do zubních past
      • plnidlo v papírenství a gumárenském průmyslu
  • fosforečnan hořečnatý (Mg3(PO4)2)
    • v živočišných i rostlinných organismech
    • příprava - reakcí hořečnaté soli s alkalickým fosforečnanem:
      3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2 + 3Na2SO4
    • v přítomnosti amonných iontů vzniká fosforečnan amonno-hořečnatý (NH4MgPO4·6H2O)
    • vyžíháním přechází na difosforečnan dihořečnatý (Mg2P2O7):
      2NH4MgPO4 → Mg2P2O7 + 2NH3 + H2O
    • tato reakce se využívá v analytické chemii při stanovení hořčíku nebo fosforečnanových iontů