مقتطفات من الموقع

حمل جميع المصاحف من مكتبة القرآن الصوتية حمل ألفية ابن مالك والصحاح فى اللغة وغيرها من معاجم وأمهات اللغة حمل سيرة ابن هشام والرحيق المختوم والبداية والنهاية وغيرها من كتب السيرة الموسوعة الشاملة للصحابة ضمن شخصيات تاريخية حمل كتب السنة البخارى ومسلم وجميع كتب الحديث هنا حمل مقامات الهمذانى والحريرى وموسوعات الشعر وأمهات كتب الأدب العربى حمل تفسير ابن كثير والجلالين والكشاف وجميع كتب التفاسير من هنا صور طبية التشريح Anatomy صور طبية هيستولوجى Histology حمل كتب الفقه المالكى والحنفى والحنبلى والشافعى وكتب الفقه المقارن وغيرها من كتب الفقه هنا حمل كتاب إحياء علوم الدين وغيرها من كتب الأخلاق والتزكية المكتبة الكبرى والعلمية لصور الحيوانات ضمن مكتبة الصور المكتبة الكبرى والعلمية لصور الطيور دليل الجامعات العربية جامعات عالمية مكتبة العلماء مكتبات الفيديو المتنوعة Anatomy picures Histology picures and slides Histology pictures and slides Bacteriae slides Surgery pictures الموسوعة الإسلامية الشاملة موسوعة علم النبات موسوعة الكيمياء موسوعة الجيولوجيا موسوعة اللغة والأدب مكتبة الفيديو للجراحة وهى احد المكتبات الطبية

الأربعاء، 2 مايو، 2012

موسوعة الكيمياء - قائمة العناصر : المغنسيوم

مغنسيوم


ملف:توزيع إلكتروني 012 مغنسيوم.svg

المغنسيوم أو المغنيزيوم (باللاتينية: Magnesium) هو عنصر كيميائي فلزي في الجدول الدوري، رمزه الكيميائي Mg وعدده الذري 12، ترتيبه بين العناصر من حيث الوفرة في الطبيعة هو الثامن، ويشكل 2% من القشرة الأرضية.


الخصائص العامة
الاسم، الرقم، الرمزمغنسيوم، 12، Mg
تصنيف العنصرفلز قلوي ترابي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي2، 3، s
الكتلة الذرية24.3050غ·مول−1
توزيع إلكترونيNe]; 3s2]
الخصائص الفيزيائية
الطورصلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)1.738 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار1.584 غ·سم−3
نقطة الانصهار923 ك، 650 °س، 1202 °ف
نقطة الغليان1363 ك، 1091 °س، 1994 °ف
حرارة الانصهار8.48 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر128 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية(25 °س) 24.869 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
P (باسكال)1101001 كيلو10 كيلو100 كيلو
عند T (كلفن)70177386197111321361
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة2, 1
(أكاسيده قاعدية قوية)
الكهرسلبية1.31 (مقياس باولنغ)
طاقات التأينالأول: 737.7 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1450.7 كيلوجول·مول−1
الثالث: 7732.7 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري160 بيكومتر
نصف قطر تساهمي7±141 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس173 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلوريةنظام بلوري سداسي
المغناطيسيةمغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية43.9 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية156 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري24.8 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع)(درجة حرارة الغرفة) (مخمّر)
4940 متر·ثانية−1
معامل يونغ45 غيغاباسكال
معامل القص17 غيغاباسكال
معامل الحجم45 غيغاباسكال
نسبة بواسون0.290
صلادة موس2.5
صلادة برينل260 ميغاباسكال
رقم الكاس7439-95-4
النظائر الأكثر ثباتاً
النظائرتوافر طبيعيعمر النصفنمط الاضمحلالطاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت)ناتج الاضمحلال
24Mg78.99%24Mg هو نظير مستقر وله 12 نيوترون
25Mg10%25Mg هو نظير مستقر وله 13 نيوترون
26Mg11.01%26Mg هو نظير مستقر وله 14 نيوترون


تاريخ اكتشاف المغنسيوم
هنالك عدة اقتراحات مختلفة في المصادر حول أصل تسمية المغنسيوم:
  • من الإغريقية μαγνησιη λιθός بمعنى حجر المغناطيس.
  • من مغنيسيا، وهي منطقة في شرق اليونان.
  • من مغنيسيا، وهي مدينة في آسيا الصغرى، في المنطقة التي تتبع تركيا الآن.
عرفت مركبات المغنسيوم منذ مئات السنين وذلك قبل الحصول على الفلز بشكله النقي. يعد الفيزيائي والكيميائي الإسكوتلندي جوزيف بلاك أول من عمل على مركبات المغنسيوم بشكل علمي وذلك في القرن الثامن عشر. اكتشف جؤزيف بلاك عام 1755 الفرق بين الحجر الكلسي (كربونات الكالسيوم) وبين كربونات المغنسيوم Magnesia alba في عمله De humore acido a cibis orto et Magnesia alba، حيث أنه كان يتم الخلط بينهما كثيرا تلك الأيام، وأوضح أن Magnesia alba هي كربونات لعنصر جديد. لذلك يعد بلاك أحيانا أنه مكتشف عنصر المغنسيوم، على الرغم من أنه لم يحصل على الشكل الحر منه على الإطلاق.
تمكن السير همفري ديفي عام 1808 من الحصول على المغنسيوم من خلال التحليل الكهربائي لهيدروكسيد المغنسيوم الرطب باستعمال عمود فولتا، لكنه لم يكن نقيا إنما حصل عليه على شكل ملغمة (خليطة مع الزئبق)، لأنه استخدم مهبط من الزئبق. أظهر ديفي بهذه العملية أن المغنيسيا أكسيد لفلز جديد، أسماه المغنيوم Magnium والتي تحورت إلى المغنسيوم.
في عام 1828 نجح الكيميائي الفرنسي أنطوان بوسي من الحصول على المغنيسيوم النقي ولكن بكميات قليلة وذلك من خلال تسخين كلوريد المغنيسيوم بوجود الكالسيوم كعامل اختزال (مرجع). أما مايكل فاراداي فهو أول من تمكن من الحصول على المغنيسيوم من خلال التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد المغنيسيوم وذلك عام 1833.
مصادر المادة الخام
نظراً للمقدرة الكبيرة للمغنسيوم على الدخول في التفاعلات الكيميائية فإنه لا يوجد في شكله الحر. يوجد المغنسيوم في الطبيعة على شكل مركبات في كل من:
ماء البحر
ويكون المغنسيوم إما في صورة كلوريد المغنسيوم (MgCl2) والذي يحتوي على 21% مغنسيوم. أو في مركب الكارناليت (KMgCl3-6H2O) والذي يحتوي على 9% مغنسيوم.
أشهر طريقة لاستخراج عنصر المغنسيوم من البحر هي طريقة داو حيث يؤتى بالجير المستخرج من صخور الدلوميت وتمزج مع ماء البحر المحتوي على كلوريد المغنسيوم فيتفاعلان مع بعض وينتج كلوريد الكالسيوم وكربونات المغنسيوم
MgCl2 + CaCO3 → MgCO3 + CaCl2
المركب الأخير غير منحل بالماء فيفصل عن المزيج ويصفى ثم يفاعل مع حمض الهيدروكلوريك فيتكون كلوريد المغنسيوم الذي يكون الآن بشكل منفصل عن بقية الأملاح بالإضافة إلى الماء.
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O
يبخر الماء فيتبقى كلوريد المغنسيوم الذي يتم صهره عند درجة حرارة 710 درجة سيليزية ثم تتم عملية تحليل كهربائي للمصهور فنحصل على مغنسيسوم وغاز الكلور.
القشرة الأرضية
وتشمل خامات المغنسيوم المتوافرة في هذه الحالة:
  • البروسيت (MgO.H2O) تصل نسبة المغنسيوم فيه حوالي 42 %
  • المغنزيت (MgCO3) تصل نسبة المغنسيوم فيه إلى 29 %
  • الدولوميت (CaMg(CO3)2) تصل نسبة المغنسيوم فيه إلى 14 %
استحصال الفلز النقي
يمكن الحصول على الفلز النقي بإحدى طريقيتين:
  • التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد المغنسيوم في خلايا داونز: تتألف خلايا داونز من وعاء كبير مصنوع من الحديد، يتم تسخينه من الأسفل. تستعمل قضبان من الغرافيت مدلاة من الأعلى كمصعد (أنود) والتي تحيط بالمهبط (الكاثود) الذي يكون على شكل حلقي. يسحب المغنسيوم النقي من المصهور الملحي، في حين أن غاز الكلور المتشكل فإنه يتجمع في الجزء الأعلى من الخلية، ويسحب من أجل استخدامه مرة أخرى في تحضير كلوريد المغنسيوم MgCl2 من أكسيد المغنسيوم MgO. من أجل تخفيض نقطة انصهار كلوريد المغنسيوم يتم إضافة كل من كلوريد الصوديوم وكلوريد الكالسيوم للمصهور.
  • الاختزال الحراري لأكسيد المغنسيوم طريقة بيدجن Pidgeon process: في وعاء من فولاذ الكروم والنيكل يملأ بكل من الدولوميت والباريت اللذان يحرقان بوجود عامل اختزال (مختزل أو مرجٍع) مناسب مثل السيليكون الحديدي Ferrosilicon أو فحم الكوك أو كربيد الكالسيوم CaC2. ثم يتم تخلية وعاء التفاعل من الغازات المتشكلة ويسخن إلى 1160°س. يتكاثف بخار المغنسيوم المتشكل على مصائد التبريد التي هي عبارة عن قضبان مبردة بالماء خارج الفرن. تتم إعادة تنقية المغنسيوم وذلك بالتقطير تحت الفراغ.
تعد طريقة بيدجن من الطرق المهمة في وقتنا الحالي لإنتاج المغنسيوم وتستعمل بشكل واسع في الصين، حيث أنه في عام 2007 تم إنتاج حوالي 653,000 طن من المغنسيوم النقي في الصين.
الاستخدام
يستخدم في صنع بعض أنواع الطائرات حيث انه اخف الفلزات و يستخدم لحماية الحديد من الصدأ رغم ذلك لم يجد المغنسيوم الاهتمام الكبير لاستخلاصه واستخدامه حتى عهد قريب وربما يرجع ذلك إلى عدة أسباب من بينها :
1- تكلفة الإنتاج العالية نسبيًا. ولكن امكن التغلب على هذه المشكلة بزيادة الإنتاج واستمرار البحث في تخفيض التكلفة بتحسين طرق الاستخلاص وتطويرها.
2- تفاعلية المغنسيوم الكيميائية العالية ونشاطه الكيميائي الكبير قد جعلا من الصعب الاحتفاظ به في صورة منفردة بعد استخلاصه، كما يصعب استخلاصه في صورته المنفردة، ولكن تطوير السبائك المختلفة في الوقت الراهن قد قضى على هذه المشكلة حيث لا يحتفظ بالمغنسيوم في صورة منفردة إنما يصنع في صور سبائكية.
3- عدم تطوير طرق تصنيع وتشكيل مناسبة لهذا الفلز، نظرًا لنشاطه الكيميائي السريع حتى عند درجات الحرارة المتوسطة والمعتدلة إضافة إلى انخفاض مطيليته مقارنة بالفلزات الأخرى.
4- يشكل المغنسيوم مصدر خطورة عند وجوده أو خزنه في أماكن التخزين العادية نظرًا لتفاعله واكسدته السريعة واشتعاله لمجرد الأحتكاك البسيط أو تعرضه لأي لهب، وهذا يمنع استخدامه في صورة منفردة، ولكن بعد تطوير سبائك المغنسيوم المختلفة اختفت تلك المشكلة.
ولقد بدأ الاهتمام الشديد والإقبال المتزايد على هذا الفلز أثناء الحرب العالمية الثانية، وشجع على ذلك الحاجة الملحة إلى المغنسيوم للاستخدام في الصناعات الحربية المختلفة. تتوفر كميات ضخمة من خامات المغنسيوم في القشرة الأرضية – والمغنسيوم هو ثاني فلز انتشارًا في القشرة الأرضية بعد الألومنيوم - إضافة إلى مصدر آخر لا ينضب وهو ماء البحر.
المأكولات الغنية بالمغنيسيوم
إن التوابل، المكسرات، الحبوب، البن، الكاكاو والشاي هي غنية بالمغنيسيوم. الخضار الخضراء كالسبانغ هي أيضاً غنية بالمغنيسيوم بحيث أنها تحتوي على مادة الكلوروفيل