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Magnésium

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Pour les articles homonymes, voir Mg.
Données  v · d · m 
Sodium - Magnésium - Aluminium
Be
Mg
Ca
 
 
 
 
12
Mg
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               

Table complète - Table étendue

Général
Nom, Symbole, Numéro Magnésium, Mg, 12
Série chimique Métal alcalino-terreux
Groupe, Période, Bloc 2 (IIA), 3, s
Masse volumique 1 738 kg/m3
Couleur blanc-gris métallique
Propriétés atomiques
Masse atomique 24,305 u
Rayon atomique (calc) 150 pm
Rayon de covalence 130 pm
Rayon de van der Waals 173 pm
Configuration électronique [Ne]3s2
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 2
État(s) d'oxydation 2
Oxyde base forte
Structure cristalline hexagonal
Propriétés physiques
État ordinaire solide paramagnétique
Température de fusion 923 K
Température de vaporisation 1 363 K
Énergie de fusion 8,954 kJ/mol
Énergie de vaporisation 127,40 kJ/mol
Volume molaire 14,00 ×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur 361 Pa
Vélocité du son 4 602 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,31
Chaleur massique 1 825 J/(kg·K)
Conductivité électrique 22,6×106 S/m
Conductivité thermique 156 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation 737,7 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation 1 450,7 kJ/mol
3e potentiel d'ionisation 7 732,7 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD
24Mg 78,99 % stable avec 12 neutrons
25Mg 10 % stable avec 13 neutrons
26Mg 11,01 % stable avec 14 neutrons
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le magnésium est un élément chimique, de symbole Mg et de numéro atomique 12.

Le magnésium est un métal alcalino-terreux. C'est le huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre, le troisième métal derrière l'aluminium et le fer. C'est aussi le troisième composant des sels dissous dans l'eau de mer.

Sommaire

[modifier] Histoire

Le nom magnésium provient du nom grec d'un district de Thessalie appelé Magnesia. Cette ville était extrêmement riche en magnésium et ce sous différentes formes. Il était utilisé comme sel et sous d'autres formes.

En Angleterre, Joseph Black reconnut le magnésium comme un élément en 1755, et Humphry Davy isola la forme métallique pure par électrolyse en 1808 à partir d'un mélange de magnésie et d'oxyde de mercure HgO.

[modifier] Caractéristiques

Le magnésium, métal possédant de faibles caractéristiques mécaniques, est très léger (un tiers plus léger que l'aluminium); d'aspect blanc-argenté, il se ternit légèrement une fois exposé à l'air par formation d'un oxycarbonate.

En solution, il forme des ions Mg2+.Les sels de magnésium sont très solubles dans l'eau. Le carbonate précipite (dureté magnésienne).

Il s'enflamme difficilement sous forme de bloc, mais très facilement s'il est réduit en petits copeaux ou en ruban. En poudre, ce métal s'échauffe et s'enflamme spontanément par oxydation avec l'oxygène de l'air. Il brûle avec une flamme blanche très lumineuse, d'où son utilisation pour les flashs ou lampes-éclairs aux débuts de la photographie et utilisées pendant des décennies sous formes d'ampoules à usage unique. Cependant, la production de lumière ultraviolette lors de la combustion du magnésium rend dangereuse son observation directe. Les premières lampes flash étaient des fins fils de magnésium qui s'enflammaient suite à une étincelle électrique.

[modifier] Utilisation

[modifier] Industrie

Le magnésium est principalement utilisé dans les alliages aluminium-magnésium. On l'utilise aussi pour faciliter l'élimination du soufre dans la métallurgie du fer et des aciers. Il permet la fabrication de fonte à graphite sphéroïdal, dans laquelle le graphite se trouve sous forme de nodules (sphéroïdes).Fonte (métallurgie)

Le magnésium est largement employé dans les alliages à base d'aluminium destinés à la déformation plastique, servant à la fabrication de profilés ou des canettes de boissons, qui en consomme des quantités importantes.

La légèreté du magnésium et ses caractéristiques mécaniques le rendent précieux pour des usages particuliers comme la réalisation de petites mallettes résistantes, de boîtiers d'ordinateurs portables ou d'appareils photo haut de gamme. Utilisés principalement dans l'aéronautique, les alliages de magnésium commencent à s'étendre dans d'autres secteurs d'activités, notamment dans l'industrie automobile où la politique est actuellement de minimiser le poids des véhicules afin de réduire la consommation en carburant. Cependant, l'élaboration de ces alliages à base magnésium est difficile et dangereuse puisque le magnésium finement divisé (gouttelettes de magnésium liquide, poudre de magnésium) peut s'enflammer ou exploser au contact avec l'atmosphère ou de l'eau.

Le magnésium est également utilisé comme réactif dans les industries chimiques et pharmaceutiques.

Des alliages à base de magnésium servent aussi pour réaliser des pièces moulées pour les automobiles et les machines.

Des alliages magnésium-calcium sont utilisés dans la métallurgie du plomb (pour le débismuthage).

L'oxydation du magnésium, fortement exothermique, peut fournir de l'énergie afin de réchauffer un plat. Le principe de cette utilisation comme chauffe-plat est brevetée aux Etats-Unis depuis 1981.

Des composés du magnésium, principalement la magnésie MgO, sont employés comme matériau réfractaire pour le garnissage de fours (verre, ciment), dans la métallurgie du fer, de l'acier ou d'autres métaux non-ferreux.

La magnésie et d'autres composés sont employés dans les industries chimiques et du bâtiment, ainsi que dans le sport, notamment en gymnastique et en escalade. Dans l'agriculture, le caractère basique de la magnésie est utilisé pour l'amendement des sols.

[modifier] Médecine

Le magnésium, sous forme d'hydrate, d'oxyde hydraté, de carbonate, de chlorure et d'autres sels encore, est très utilisé en médecine et en pharmacie. L'ion magnésium Mg++ joue un rôle très important dans l'équilibre ionique du corps humain et doit donc être présent dans l'alimentation tout comme le calcium. Au niveau des équilibres hydriques du corps, l'ion Mg++ est à l'ion Ca++ ce que l'ion K+ est au Na+.

De nombreux troubles peuvent être consécutifs à un manque de magnésium : dépression et angoisse, diabètes, spasmes musculaires, crampes, troubles cardio-vasculaires, pression artérielle élevée et ostéoporose. Il participe activement à la transmission des influx nerveux entre les neurones. L'apport recommandé quotidien est estimé à 300 mg de magnésium par jour (le double pour les sportifs ou les femmes enceintes) ou encore 6 mg/kg de poids corporel.

Le corps ne produit pas de magnésium bien entendu mais au contraire il en perd suite plus ou moins vite suivant l'activité physique et le stress, donc il doit le puiser dans l'alimentation et dans des compléments de cette alimentation. La consommation excessive de magnésium est éliminée naturellement par l'organisme dans les urines. Le magnésium ne s'accumule donc pas. L'ingestion de grandes quantités de magnésium se solde par de la diarrhée (le sel anglais = sulfate hydraté de magnésium), le chlorure de magnésium peuvent être pris pour purger. Dans ce cas, le magnésium reste dans l'intestin et provoque un appel d'eau par effet osmotique. La petite fraction de magnésium absorbée est efficacement éliminée par filtration rénale chez l'adulte en bonne santé. L'empoisonnement par excès de magnésium peut exister chez l'enfant et dans le cas de personne souffrant d'insuffisance rénale.

L’hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2), obtenu en faisant réagir l’hydroxyde de sodium sur un sel de magnésium (le chlorure ou l'acétate par exemple), est employé en médecine pour traiter les aigreurs d'estomac (sous forme de lait de magnésie)(Maalox, Rennie). Industriellement, il est utilisé pour le raffinage du sucre avec du charbon actif. La prise de supplément de magnésium est courante, sous forme de solution de chlorure de magnésium (MgCl2), de sachets de carbonate (MgCO3) ou sous toutes les formes galéniques proposées en pharmacie. En supplémentation, on prend quelque 100 à 300 mg de Mg, ce qui équivaut à quelques grammes de sels de magnésium par jour (faire le calcul suivant le sel). Un excès, chez une personne normale, provoque un effet laxatif, voire il provoque une diarrhée, sans plus.

[modifier] Sources alimentaires de magnésium

(les quantités correspondent à une portion de 100 g)

  • Les fruits de mer (à l'exception des bigorneaux) en contiennent 410 mg, c'est sans aucun doute l'aliment le plus riche en magnésium.
  • Ils sont suivis de près par la mélasse (de 197 à 242 mg),
  • le cacao (avec 150 à 400 mg) et
  • les céréales complètes (contenant de 100 à 150 mg). Par contre les polysaccharides et les acides phytiques qu'ils contiennent nuisent à leur absorption, surtout dans le cas du pain complet à la levure, mais pas dans le cas du pain complet au levain qui détruit partiellement ces acides.
  • La caroube en contient environ 55 mg,
  • les épinards de 50 à 100 mg, mais ils contiennent aussi de l'acide oxalique qui gêne également leur assimilation.

Quelques autres aliments contenant du magnésium : Légumes verts, sarrasin, fèves, amandes, sel de Nigari, banane.

[modifier] Végétaux

Le magnésium constitue l'un des éléments de base de la chlorophylle, où il joue un rôle analogue à celui du fer dans l'hémoglobine du sang.

[modifier] Gisements et production du métal

On trouve du magnésium partout sur la planète, sous différentes formes (magnésite, dolomite, carnallite). On peut extraire le magnésium de la dolomite par exemple (comme dans les Pyrénées, où se trouvait une usine Pechiney de production de magnésium par électrométallurgie, procédé Magnétherm). On peut également extraire le magnésium de l'eau de mer (teneur : 1,3 kg/m3), voire dans certains lacs qui peuvent en contenir jusqu'à 35 kg/m3.

Les principaux producteurs de magnésium sont la Russie, la Chine et la Corée du Nord (chacun responsable d'environ 20 % de la production mondiale).

A partir des différents minerais ou saumures contenant du magnésium, sous forme de chlorure, de carbonate, d'oxyde, le métal est extrait par des procédés du type électrolyse ou électrométallurgie

[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

wikt:

Voir « magnésium » sur le Wiktionnaire.

[modifier] Liens externes

[modifier] Notes et références