Магни

Чөлөөт нэвтэрхий толь — Википедиагаас
Харайх: Удирдах, Хайлт
Магни,  12Mg
CSIRO ScienceImage 2893 Crystalised magnesium.jpg
Magnesium Spectra.jpg
Магнигийн спектрийн шугам
Ерөнхий шинж чанарууд
Нэр, тэмдэг магни, Mg
Гадаад байдал гялтгар саарал хатуу (хуурай)
Англи дуудлага /mæɡˈnziəm/
mag-NEE-zee-əm
Магни-ийн үелэх систем дэх байрлал
Устөрөгч (диатомт металл бус)
Гели (инерт хий)
Лити (шүлтийн металл)
Берилли (газрын шүлтэт металл)
Бор (химийн элемент) (металлоид)
Нүүрстөрөгч (полиатомт металл бус)
Азот (диатомт металл бус)
Хүчилтөрөгч (диатомт металл бус)
Фтор (диатомт металл бус)
Неон (инерт хий)
Натри (шүлтийн металл)
Магни (газрын шүлтэт металл)
Хөнгөн цагаан (шилжилтийн дараах металл)
Цахиур (металлоид)
Фосфор (полиатомт металл бус)
Хүхэр (полиатомт металл бус)
Хлор (диатомт металл бус)
Аргон (инерт хий)
Кали (шүлтийн металл)
Кальци (газрын шүлтэт металл)
Сканди (шилжилтийн металл)
Титан (шилжилтийн металл)
Ванади (шилжилтийн металл)
Хром (шилжилтийн металл)
Манган (шилжилтийн металл)
Төмөр (химийн элемент) (шилжилтийн металл)
Кобальт (шилжилтийн металл)
Никель (шилжилтийн металл)
Зэс (шилжилтийн металл)
Цайр (шилжилтийн металл)
Гали (шилжилтийн дараах металл)
Германи (металлоид)
Арсени (металлоид)
Селен (полиатомт металл бус)
Бром (диатомт металл бус)
Криптон (инерт хий)
Рубиди (шүлтийн металл)
Стронци (газрын шүлтэт металл)
Иттри (шилжилтийн металл)
Циркони (шилжилтийн металл)
Ниоби (шилжилтийн металл)
Молбиден (шилжилтийн металл)
Технеци (шилжилтийн металл)
Рутени (шилжилтийн металл)
Роди (шилжилтийн металл)
Паллади (шилжилтийн металл)
Мөнгө (шилжилтийн металл)
Кадми (шилжилтийн металл)
Инди (шилжилтийн дараах металл)
Цагаан тугалга (шилжилтийн дараах металл)
Сурьма (металлоид)
Теллур (металлоид)
Иод (диатомт металл бус)
Ксенон (инерт хий)
Цези (шүлтийн металл)
Бари (газрын шүлтэт металл)
Лантан (лантаноид)
Цери (лантаноид)
Празиодим (лантаноид)
Неодим (лантаноид)
Промети (лантаноид)
Самари (лантаноид)
Европи (лантаноид)
Гадолини (лантаноид)
Терби (лантаноид)
Диспрози (лантаноид)
Голми (лантаноид)
Ерби (лантаноид)
Тули (лантаноид)
Иттерби (лантаноид)
Лютеци (лантаноид)
Гафни (шилжилтийн металл)
Тантал (шилжилтийн металл)
Вольфрам (шилжилтийн металл)
Рени (шилжилтийн металл)
Осми (шилжилтийн металл)
Ириди (шилжилтийн металл)
Цагаан алт (шилжилтийн металл)
Алт (шилжилтийн металл)
Мөнгөн ус (шилжилтийн металл)
Талли (шилжилтийн дараах металл)
Хар тугалга (шилжилтийн дараах металл)
Висмут (шилжилтийн дараах металл)
Полони (шилжилтийн дараах металл)
Астат (металлоид)
Радон (инерт хий)
Франци (шүлтийн металл)
Ради (газрын шүлтэт металл)
Актини (актиноид)
Тори (актиноид)
Протактини (актиноид)
Уран (актиноид)
Нептуни (актиноид)
Плутони (актиноид)
Америци (актиноид)
Кюри (актиноид)
Беркли (актиноид)
Калифорни (актиноид)
Эйнштейни (актиноид)
Ферми (актиноид)
Менделееви (актиноид)
Нобели (актиноид)
Лоуренси (актиноид)
Рутерфорди (шилжилтийн металл)
Дубни (шилжилтийн металл)
Сиборги (шилжилтийн металл)
Бори (шилжилтийн металл)
Хасси (шилжилтийн металл)
Мейтнери (unknown chemical properties)
Дармштадти (unknown chemical properties)
Рентгени (unknown chemical properties)
Копеници (шилжилтийн металл)
Унунтри (unknown chemical properties)
Флерови (шилжилтийн дараах металл)
Унунпенти (unknown chemical properties)
Ливермори (unknown chemical properties)
Унунсепти (unknown chemical properties)
Унунокти (unknown chemical properties)
Be

Mg

Ca
натримагнихөнгөн цагаан
Цэнэгийн тоо (Z) 12
Атом масс (Ar) 24.305[1] (24.304–24.307)[2]
Элементийн ангилал   газрын шүлтэт металл
Бүлэг, блок бүлэг 2 (газрын шүлтэт металл), s-блок
Үе үе 3
Электрон бүтэц [Ne] 3s2
давхрага бүрт
2, 8, 2
Физик шинж чанарууд
Төлөв хатуу
Хайлах температур 923 K ​(650 °C, ​1202 °F)
Буцлах температур 1363 K ​(1091 °C, ​1994 °F)
Нягт т.т. 1.738 g/cm3
шингэн үед,х.т. 1.584 g/cm3
Хайлах энтальп 8.48 kJ/mol
Уурших энтальп 128 kJ/mol
Хувийн дулаан шингээлт 24.869 J/(mol·K)
Уурын даралт
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 701 773 861 971 1132 1361
Атомын шинж чанар
Исэлдэлтийн зэрэг +2, +1[3] ​(хүчтэй суурилаг исэл)
Цахилгаан сөрөг чанар Полингийн шаталбар: 1.31
Ионжилтын энерги 1 дэхь: 737.7 kJ/mol
2 дахь: 1450.7 kJ/mol
3 дахь: 7732.7 kJ/mol
(илүү үзэх)
Атомын радиус эмпирик: 160 pm
Ковалент радиус 141±7 pm
Ван дер Ваальсийн радиус 173 pm
Бусад
Талст бүтэц гексагонал нягт бүтэцтэй (гнб)
Hexagonal close packed crystal structure for магни
Дууны хурд нарийн савх 4940 m/s (т.т.) (шатаасан)
Дулааны тэлэлт 24.8 µm/(m·K) (at 25 °C)
Дулаан дамжуулалт 156 W/(m·K)
Цахилгаан эсэргүүцэл 43.9 nΩ·m (at 20 °C)
Соронзон чанар парасоронзон
Юнгийн модуль 45 GPa
Хөдөлгөх модуль 17 GPa
Эзлэхүүний модуль 45 GPa
Пуассоны коэффициент 0.290
Моосын хатуулаг 1–2.5
Бринеллийн хатуулаг 44–260 MPa
CAS дугаар 7439-95-4
Түүх
Нэрийн үүсэл Магнезиа, Грекийн нэгэн ЗЗ нэгж
Нээсэн Жосеф Блэк (1755)
Анх ялгасан Гемфри Дэви (1808)
Хамгийн тогвортой изотопууд
изо БДТ ХЗҮ ЗТ ЗЭ (MeV) ЗБ
24Mg 78.99% 24Mg нь 12 нейтронтой үед тогтвортой
25Mg 10.00% 25Mg нь 13 нейтронтой үед тогтвортой
26Mg 11.01% 26Mg нь 14 нейтронтой үед тогтвортой
үзэх · хэлэлцэх · засах· эх сурвалж

Магни нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй металл, хөнгөн цагаанаас хөнгөн. Агаарт хялбархан исэлдэж MgO үүсгэнэ. Магни галогенуудтай хялбархан харилцан үйлчлэлцэх ба хүхэр, азоттой халаахад урвалд орж исэлдэнэ.

Гарган авах[засварлах | edit source]

Магнийг MgCl2 –г электролизод оруулан гарган авна. Хайлах температурыг багасгахын тулд KCl эсвэл NaCl-г нэмж өгдөг. Катодод төмөр электрод, анодод бал чулуун элекродыг хэрэглэдэг. Электролиз явагдсаны үр дүнд катод дээр магни, анод дээр хлор ялгарна. Мөн магнийг металлотермийн ба нүүрстермийн аргаар гаргаж болно. Эхлээд доломитыг улайсган дараа нь түүнийг 1200-1300°С-т ферросилициум буюу алюмосилициумаар ангижируулна.

Хоёр дахь тохиолдолд 2100°С-т нүүрсээр ангижруулан магнийг гарган авдаг.

MgO + C = Mg + CO

Хими шинж[засварлах | edit source]

Магни устөрөгчтэй шууд харилцан үйлчлэлцэхгүй. MgH2 ковалент холбоот нэгдэл бөгөөд дулаанд тогтвортой нэгдэл байдаг. Усны үйлчлэлээр задарна.

MgH2 + 2HOH = Mg(OH)2 + 2H2

Магни HF ба H3PO4-ээс бусад хүчилүүдтэй эрчимтэй харилцан үйлчлэлцэнэ.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

Шингэлсэн HNO3 магнитай харилцан үйлчлэлцэж N2O буюу NH4NO3 болтлоо ангижирна.

4Mg + 10HNO3(шин) = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg + 10HNO3(их шин) = 4Mg(NO3)2 + N2O + NH4NO3 + 3H2O

Магнийн исэл[засварлах | edit source]

MgO Магнийн оксид цагаан өнгөтэй нунтаг, усанд муу уусдаг бодис юм.

MgCO3 = MgO + CO2

Магнийн исэл нь суурийн исэл бөгөөд химийн идэвхтэй. CO2-г шингээж карбонат болон хувирна. Өндөр температурт халаавал их хатуу болж химийн идэвхгүй болно.

Магнийн гидроксид[засварлах | edit source]

Mg(OH)2. Энэ нь цагаан өнгөтэй, дунд зэргийн хүчтэй суурь юм.

Mg2+-н ихэнх давсууд усанд уусдаг, харин Mg3PO4, MgCO3 ба MgF2 усанд муу уусдаг. Магнийн ихэнх нэгдлүүдийн шинж чанар Li+-н нэгдлүүдийн шинж чанартай адил төстэй байдаг. Магнийн +2 цэнэгтэй ионы усан уусмалуудад координацын тоо 6-тай тэнцүү гексааквакомплексууд үүссэн байх ба комплекс ион нь хүчлийн шинж чанар үзүүлдэггүй. Магнийн давсуудыг усан уусмалаас талсжуулахад 6 молекул устай талст гидратуудыг Mg(NO3)2 үүсгэдэг.

Магни ба түүний нэгдлүүдийг хэрэглэх[засварлах | edit source]

Цэвэр магни хөнгөн, бөх бат чанар бага учир хэрэглэгдэх хүрээ бага байдаг. Цэвэр магнийг гол төлөв далайн онгоцны эд ангийг зэврэлтээс хамгаалахад сөрөг электрод болгон хэрэглэнэ. Магнийн хөнгөн цагаан, цайр ба мангантай үүсгэсэн хайлшууд ихээхэн ач холбогдолтой байдаг. Тийм хайлшийг агаарын болон сансрын техникт, магнийг цөмийн реакторт хэрэглэнэ. Магнийн ионыг (Mg2+) таньж илрүүлэхийн тулд аммонийн гидроксид ба аммонийн хлоридын байлцаатайгаар (магнийн гидроксид үүсэхээс хамгаалж) натрийн гидрофосфаттай харилцан үйлчлэлцүүлж магни аммонийн фосфатын цагаан тунадас үүсгэх урвалыг ашигладаг.

Магнийг нээсэн нь[засварлах | edit source]

Асбест, тальк, доломит, нефрит зэрэг магнийн нэгдлүүдийг өнө эртнээс янз бүрийн зорилгоор хэрэглэж байжээ.

Гэхдээ тэднийг биеэ даасан бодис гэж үзэхгүй харин шохойн нэг төрлүүд гэж үзэж байжээ. 1618 онд Г.Викер Англид Эпсомийн дэргэд рашаан нээсэн байна. 1695 онд энэ рашааны уснаас эмчилгээний зорилгоор хэрэглэдэг нэгэн гашуун давс (магнийн сульфат)-ыг илрүүлжээ. Хожим эрдэмтэд давснаас нь ялгасан далайн усан дээр хүхрийн хүчил нэмэх замаар эпсомын давсыг зохиомлоор гаргаж болно гэж үзжээ. Эпсомын ба глауберийн давсны (натрийн сульфат) ялгааг тогтоосон авч шохой, цагаан магнези хоёрын ялгааг удаан хугацаагаар гаргаж чадахгүй байлаа. Үүнийг эдгээр бодисууд болон тэдгээрийн сульфатууд усанд янз бүр уусдаг болохыг тогтоож Дж.Блек анх удаа хийсэн байна. К.Ньюманын саналаар пиролюзит болох хар магнезигаас ялгаж магнийн оксидыг цагаан магнези гэж нэрлэж байв. 1808 онд Хемфри Дэви чийглэсэн цагаан магнезийг HgO-той хольж электролиз явуулж шинэ металлын амальгам гаргажээ. Алальгамаас ялган авсан металлыг магни гэж нэрлэжээ. Тэрээр үнэндээ тийм ч цэвэр биш, маш бага хэмжээний металл гаргасан юм. Харин ихээхэн хэмжээний цэвэр металлыг 1831 онд Францын химич А.Бюсси гаргаж авч “магнезия” гэсэн үгнээс үндэслэн уг элементийг магни гэж нэрлэжээ.

Байгальд орших[засварлах | edit source]

Магни бараг 200 шахам эрдсийн найрлагад оролцдог. Чухал эрдсүүдийн тоонд доломит CaCO3∙MgCO3, магнезит MgCO3, карналлит KCl∙MgCl2∙6H2O, шпинель (Mg,Fe)2Al2O4. Мөн ихээхэн хэмжээний магни тэнгисийн усанд, ургамалын ертөнцөд байдаг.

Карналлит[засварлах | edit source]

KMgCl3∙6H2O. Химийн найрлагад Mg-8.7%, K-14.1%, Cl-38.3%, H2O-38.9%. Хольц байдлаар Br, Rb, Cs, Li, Ga орно. Ромбо сингонид талсжина. Симметрийн төрөл 3L23PC. Байгаль дээр мөхлөгт агрегатын байдлаар их байна. Талст байдлаар ховор тохиолдоно. Карналлит өнгөгүй буюу цагаан өнгөтэй байна. Шилэн гялбаатай, хатуулаг 2-3, бутрамхай, нягт 1.60 г/см3. Карналлит нь галит, сильвины хамт тунамал процесст их үүснэ. Ассоциаци үүсгэдэг эрдэс нь гипс, ангидрит, галит, полигалит, кизерит, камнит, сильвин. Кали буюу магнийн хүдэр болж ашиглагдана.

Доломит[засварлах | edit source]

CaMg[CO3]2. Химийн найрлаганд CaO-30.4%, MgO-21.7%, CO2-47.9%, хольц байдлаар Fe, Mn, Zn, Ni, Co ордог. Тригональ сингонид талстжина. Симметрийн төрөл L36C. Доломит нь гантиг маягын цул нягт агрегатыг үүсгэнэ. Энгийн дүрсүүд нь ромбоэдр байна. Доломит цайвар саарал өнгөтэй шилэн гялбаатай, ромбоэдрийн талын дагуу сайн хуваагдалтай, хатуулаг 3.5-4, нягт 2.8-2.9 г/см3. Таних гол онцлог шинж нь химийн найрлага оптикийн шинжүүдээр танигдана. Экзогин процесст үүснэ. Хамгийн их үүсэх тохиромжтой нөхцөл нь магнийн давс буюу шохойн чулуун дундуур халуун усан уусмал үйлчлэхэд үүснэ.

Доломит нь сидерит, серпентин, тальк, брусит зэрэг эрдсүүдтэй хамт дайралддаг. Доломит галд тэсвэртэй материал болохоос гадна металлурги, барилга, химийн үйлдвэрт өргөнөөр хэрэглэгдэнэ.

  1. Conventional Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  3. Bernath, P. F., Black, J. H., & Brault, J. W. (1985). "The spectrum of magnesium hydride". Astrophysical Journal 298. DOI:10.1086/163620.