Magnesio (elemento químico)

Propiedades físicas y químicas

Como metal, el magnesio es relativamente ligero y presenta un aspecto metálico plateado cuando se expone recientemente. El metal libre se oxida con facilidad en el aire; se forma una capa externa de óxido que ralentiza la corrosión posterior. El magnesio metálico muestra un comportamiento químico característico: suele alcanzar el estado de oxidación +2 y sus iones están fuertemente hidratados y son solubles en agua. Cuando arde en el aire, el magnesio finamente dividido produce una intensa llama blanca, una propiedad aprovechada en iluminación y en algunas aplicaciones pirotécnicas. El elemento reacciona con una variedad de no metales y agentes oxidantes; véanse notas sobre su reactividad química.

Isótopos

El magnesio aparece de forma natural como una mezcla de isótopos estables. Estos isótopos se utilizan en investigaciones sobre procesos geoquímicos, en geoquímica isotópica para rastrear el origen de rocas y minerales, y en estudios sobre la formación planetaria. Los isótopos radiactivos del magnesio se producen en laboratorios para investigaciones científicas y médicas especializadas.

Ocurrencia y producción

El magnesio está presente en diversos minerales, entre ellos la magnesita y la dolomita, y abunda en el agua de mar como iones disueltos. En las estrellas y en las explosiones estelares, el magnesio se produce mediante procesos de fusión nuclear: la adición sucesiva de núcleos de helio (captura alfa) a elementos más ligeros como el carbono y otros intermedios durante etapas avanzadas de combustión y en supernovas. En la Tierra, la producción comercial de magnesio metálico suele lograrse mediante métodos de reducción electrolítica o térmica aplicados a sales obtenidas de salmueras y minerales.

Papel biológico

Los iones de magnesio son esenciales para todas las células vivas conocidas. En los seres humanos y en muchos organismos, el magnesio se cuenta entre los elementos más abundantes del cuerpo humano por masa y es necesario para el funcionamiento fisiológico normal. Estabiliza e interactúa con biomoléculas fosforiladas como el ATP, e influye en la estructura y la reactividad de ácidos nucleicos como el ADN y el ARN. Cientos de enzimas usan magnesio como cofactor, lo que afecta al metabolismo, al procesamiento de ácidos nucleicos y a otros procesos celulares. En las plantas, el átomo central de la clorofila es el magnesio, por lo que el elemento es directamente importante para la fotosíntesis y la productividad primaria; esto justifica la inclusión de compuestos con magnesio en algunos fertilizantes.

Aplicaciones

La combinación de baja densidad y propiedades mecánicas útiles hace que el magnesio sea valioso en aleaciones estructurales ligeras empleadas en aplicaciones aeroespaciales, automotrices y electrónicas. Suele alejarse con aluminio y otros elementos para obtener la resistencia y la resistencia a la corrosión deseadas. El magnesio en polvo o en tiras delgadas se usa en bengalas, fuegos artificiales y dispositivos de flash fotográfico debido a su combustión blanca y brillante. Los compuestos de magnesio tienen usos diversos en agricultura, fabricación química y como precursores de otros materiales.

Historia y nombre

El nombre del elemento procede de minerales asociados con la antigua región de Magnesia. El magnesio metálico fue aislado por primera vez a comienzos del siglo XIX mediante métodos electroquímicos desarrollados por varios químicos de aquella época. Con el tiempo, los procesos mejorados de extracción y refinado han hecho que el magnesio esté ampliamente disponible para uso industrial.

Seguridad y manipulación

El magnesio metálico a granel es relativamente seguro en condiciones normales, pero el polvo fino de magnesio y las cintas delgadas son inflamables y pueden encenderse con facilidad, produciendo quemaduras extremadamente calientes que son difíciles de extinguir. Las reacciones con oxidantes fuertes y algunos ácidos pueden ser vigorosas. En entornos de laboratorio e industriales deben observarse las precauciones adecuadas, incluido el control del polvo y de las fuentes de ignición, para limitar los riesgos de incendio y explosión.

Lecturas y recursos adicionales

• Datos químicos básicos: símbolo Mg, número atómico 12, estado de oxidación común +2.
• Clasificación: miembro de los metales alcalinotérreos.
• Geología y abundancia: véanse materiales sobre la abundancia en la corteza y la abundancia cósmica.
• Nucleosíntesis estelar: papel en la producción de supernovas y en la captura alfa que involucra helio y carbono.
• Química e iones: propiedades de la ión de magnesio y su papel en los sistemas biológicos.
• Importancia biológica: distribución en el cuerpo humano, interacciones con ATP, ADN y ARN, y dependencia de muchas enzimas del magnesio.
• Fotosíntesis y agricultura: magnesio en el centro de la clorofila e inclusión en fertilizantes.
• Aspectos prácticos: métodos de producción y notas sobre reactividad química y seguridad.