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Magnesium

Chemie und Physik des chemischen Elements Magnesium.



Magnesium

Magnesium ist ein zu den Erdalkalimetallen zählendes chemisches Element der zweiten Gruppe des Periodensystems mit dem Elementsymbol Mg und der Ordnungszahl 12. In reinem Zustand ist das Metall ein glänzender, grauer Feststoff, der an der Luft durch Einwirkung des Sauerstoffs unter Ausbildung einer Oxid-Schicht schnell anläuft und seinen Glanz verliert.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Magnesium

Bezeichnung:Magnesium Symbol:Mg Ordnungszahl:12 Atommasse:24,305 u Atommassen-Intervall:24,304 - 24,307 u Periodensystem-Stellung:3. Periode, 2. Gruppe, s-Block Gruppen-Zugehörigkeit:Erdalkalimetalle Entdeckung:1808 - Humphry Davy. Bedeutung des Namens:Magnisia (Gebiet in Griechenland) bzw. Magnesia (Thessalien). Englischer Name:Magnesium CAS-Nummer:7439-95-4 InChI-Key:FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N

 

Das Magnesium-Atom

Das Mg-Atom - und damit das chemische Element Magnesium - besitzt 12 positiv geladene Protonen im Atomkern und - im ungeladenen Magnesium-Atom - die gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Magnesium-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Magnesium-Vorkommen bestehen aus drei verschiedenen Magnesium-Nukliden. Die relative Atommasse des Magnesiums wird auf Grund der Schwankungen in einem Intervall von 24,304 und 24,307 u bzw. durchschnittlich mit 24,305 u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d
Mg12[Ne] 3s2 2262

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Magnesiums auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Mg-Atom zu trennen.

1. IE: 7,646235 eV2. IE: 15,03527 eV3. IE: 80,1437 eV4. IE: 109,2655 eV5. IE: 141,27 eV6. IE: 186,76 eV
7. IE: 225,02 eV8. IE: 265,96 eV9. IE: 328,06 eV10. IE: 367,50 eV11. IE: 1761,805 eV12. IE: 1962,6650 eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Magnesium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
1303,088,749,7849,5

 

Weitere Daten

Atomradius:145 pm (berechnet)
150 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:141(7) pm (nach Cordero et al.)
139 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
132 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
127 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:173 pm Molvolumen:14,00 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,029; ωL1: 0,000029; ωL2: 0,0012; ωL3: 0,0012 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,32; F13: 0,64; F23: Austrittsarbeit:3,66 eV

 

Spektrallinien des Magnesiums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Magnesiums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Magnesium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,31 nach Pauling
1,23 nach Allred-Rochow
1,293 nach Allen
1,42 nach Sanderson
3,6108 eV nach Gosh-Gupta
3,75 eV nach Pearson
Elektronaffinität:-0,4(2) eV bzw. -40(19) kJ mol-1Oxidationsstufen:+2 (+1)

 

Standardpotentiale

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-2,372+ IIMagnesium(II)-KationMg2++ 2 e-Mg (s)Magnesium0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Magnesiums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Magnesium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:650 °C Schmelzenthalpie (molar):8,48 kJ mol-1 Siedepunkt:1091 °C Verdampfungsenthalpie:128,7 kJ mol-1 Wärmekapazität:24,869 J mol-1 K-1 (molar)
1,023 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:403 K Thermische Leitfähigkeit:156 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:24,8 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:22,7 × 106 A V-1 m-1 Elektrischer Widerstand:43,9 nΩ m bei 20 °C Dichte:1,738 g cm-3 bei 20°C
1,584 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:44,7 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):35,4 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,0282 GPa-1 300 K Poisson-Zahl:0,290 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:hexagonal dichteste Packung - hcp Härte:nach Mohs: 2,5
nach Brinell: 0,26 GPa
nach Brinell (neu): 0,044 GPa (gegossen)
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:1,2 × 10-5 cm3 mol-1 Schallgeschwindigkeit:4940 m s-1 bei 20 °C

 

 

Externe Informationsangebote

Nachfolgende sind einige interessante Informationsangebote zum Magnesium und zu den Magnesiumverbindungen anderer Anbieter aufgelistet, für deren Inhalte die jeweiligen Seitenbetreiber verantwortlich sind.



Praktikumsskripten, praktische Anleitungen

Grignard Reaktion
Moderne magnesiumorganische Chemie - Format: PDF

Grignard Verbindungen
Allgemeine Vorschrift zur Darstellung von Grignard-Verbindungen aus Alkyl-, Arylhalogeniden - Format: PDF

Grignard-Synthesen
Praktikumsskript mit 5 Versuchen; Mechanismus. Universität Marburg



Gruppenelemente - Informationen

Erdalkalimetalle
Skript eines Demonstrationsvortrags in anorganischer Chemie. Universität Regensburg - Format: PDF

Erdalkalimetalle
Vorlesungsmaterialien: Nachweis; Vorkommen und Darstellung; Chemisches Verhalten; Hydride; Halogenide; Oxide; Salze von Oxosäuren; Grignardverbindungen; Carbide und Nitride; Anwendungen etc.. ETH Zürich

Erdalkalimetalle
Vorlesungsmaterialien: Chemie der Metalle. Universität Freiburg



Einzelne Verbindungen

Magnesium und Magnesiumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Analyse und Bestimmung

Magnesium Nachweis
Qualitativ - Format: PDF

Magnesium Nachweis
Nachweise der Kationen und Elemente - Format: PDF

Magnesium-Bestimmung
Komplexometrie - Format: PDF



Metallorganische Chemie und Reagenzien

Grignard-Reaktion
Beschreibung, Mechanismen. Organische-Chemie.ch

Iwanow-Reagenz
... ein Carboxylat-Enolat, wird durch Umsatz von Phenylessigsäure mit einem Grignard-Reagenz hergestellt. Organische-Chemie.ch



Mineralogie

Magnesiumhaltige Minerale
Informationen zum Magnesium und den Magnesiummineralien. Mineralien Atlas



Dissertationen

Magnesiumorganyle
Hochfunktionalisierte Magnesiumorganyle zur Synthese von funktionalisierten Benzyl-, Ferrocen- und Indolderivaten. Dissertation, 2008. Universität München



Newsarchiv

Kugelförmiges Magnesium-Atom nachgewiesen
Verkehrte Welt auf der Insel der Inversion: Erster Nachweis eines sphärischen Magnesium-32-Kerns



Organisationen, Verbände

International Magnesium Association
The mission of the IMA is to promote the use of the metal magnesium in material selection and encourage innovative applications of the versatile metal - [e]

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 10.02.2019.



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