Carte d'identité du Magnésium

Le Magnésium est un élément chimique métallique, de symbole atomique Mg et de numéro atomique Z = 12.

Sa structure électronique est donc la suivante : (K)2(L)8(M)2   soit 12 électrons répartis dans les différentes couches.

Dans le tableau périodique, il est situé sur la troisième période et dans la deuxième colonne : il appartient à la famille des alcalino-terreux.

 

Quel est ce solide métallique ? Le Mg sous forme de corps simple est un solide métallique appartenant à la famille des alcalino-terreux.

Le Magnésium a une électronégativité égale à 1,31 (à noter que l'élément le plus électronégatif est le Fluor, avec une électronégativité égale à 3,98. A contrario, l'élément le moins électronégatif est le Francium, avec une électronégativité égale à 0,7).

Enfin, il a une masse molaire égale à 24,3 g/mol.

Le tableau ci-dessous résume l'ensemble de ces informations :

Symbole atomique: Mg
Numéro atomique
: Z= 12
Principal isotope: A= 24
Structure électronique:
(K)2(L)8(M)2    
Couche externe: M
Répartition des électrons externes: deux électrons non appariés   
Nombre de liaisons formées dans une molécule: 2
Configuration électronique:
1s22s22p63s2     
Période: 3
Groupe: 2
Famille: métaux alcalino-terreux
Electronégativité: 1,31
Masse molaire atomique: 24,3 g/mol
Représentation de Lewis
Représentation de Lewis du magnésium
Localisation dans la classificationLe magnésium dans la classification périodique

Histoire du Magnésium

Origine du mot Magnésium

Le mot Magnésium a été formé à partir du mot "Magnesia", qui est le nom d'un district de Thessalie, très riche en Magnésium sous différentes formes, et notamment en Carbonate de Magnésium.

Initialement, le scientifique étant le premier à avoir réussi à isoler du Magnésium pur, Humphry Davy, avait proposé le nom "Magnium".

La découverte du Magnésium : un peu d'histoire

En 1755, le chimiste écossais Joseph Black reconnut le Magnésium comme un élément chimique.

Ce n'est qu'en 1808 que le chimiste britannique Humphry Davy est parvenu à obtenir du Magnésium métallique par électrolyse d'un mélange de Magnésite (MgCO3) et d'Oxyde de Mercure (HgO) fondu. Cependant, il n'est pas parvenu à le purifier totalement.

Finalement, en 1831, le chimiste français Antoine Alexandre Brutus Bussy a réussi à mettre au point une méthode qui permet d'obtenir du Magnésium pur.

Les principaux isotopes du Magnésium

Le Magnésium possède 22 isotopes connus.

Isotopes du Magnésium présents dans la nature

Parmi les 22 isotopes du Magnésium, trois d'entre eux sont stables et présents dans la nature :

  • l'isotope de nombre de masse A = 24, celui-ci étant le plus abondant, présent à 79% par rapport aux deux autres
  • l'isotope de nombre de masse A = 25, représentant 10% du Magnésium naturellement présent
  • l'isotope de nombre de masse A = 26, représentant également 11% du Magnésium présent dans la nature

Le tableau ci-dessous résume ces informations.

Z = 12 - A = 24Z = 12 - A = 25Z = 12 - A = 26
Symbole
du noyau
isotope magnésium 24isotope magnésium 25isotope magnésium 26
Composition
du noyau
12 protons
12 neutrons
12 protons
13 neutrons
12 protons
14 neutrons
Proportion sur Terre78,99 %10 %11,01 %

Isotopes radioactifs du magnésium

Les 19 autres isotopes du Magnésium sont donc radioactifs : ce sont des radioisotopes.

L'isotope de nombre de masse A = 28 est celui qui a le temps de demi vie le plus long, autour de vingt heures. Le Magnésium 27 a lui une durée de demi vie environ égale à neuf heures. Tous les autres radioisotopes ont des temps de demi vie inférieurs à la minute, voire même inférieurs à la seconde.

Le Magnésium sous ses différentes formes

Le Magnésium sous forme de corps simple

Généralités à propos du Magnésium sous forme de corps simple

Le Magnésium est le huitième élément le plus abondant de la couche terrestre, et le neuvième dans l'Univers. Sous forme atomique, il se présente sous la forme d'un métal grisâtre, peu dense, facilement inflammable qui brûle en émettant une lueur blanche intense.

Réactivité du Magnésium sous forme de corps simple

La réaction du Magnésium avec l'eau n'est possible qu'à chaud et elle produit alors de l'oxyde de Magnésium (MgO) et du Dihydrogène (H2) suivant l'équation de réaction chimique suivante :

Mg + H2O -> MgO + H2

Le Magnésium peut également réagir avec le Dioxygène (O2) de l'air pour donner de l'Oxyde de magnésium (MgO) :

  • soit à froid : l'Oxyde de magnésium constitue alors une couche qui ternit le métal et le protège d'une oxydation en profondeur
  • soit à chaud : lors d'une combustion

L'équation de la réaction de transformation chimique est alors la suivante :

2Mg + O2 ->  MgO

La combustion du magnésium dans l'air inclus également une réaction avec le diazote qui conduit à la formation de nitrure de magnésium suivant la réaction de transformation chimique suivante :

3Mg + N2 -> Mg3N2

Enfin, le Magnésium peut aussi réagir avec certains dihalogènes comme par exemple le Brome ou encore le Chlore pour former des halogénures de magnésium, suivant les réactions de transformation chimique suivantes :

2Mg + Cl2 -> 2MgCl

2Mg + Br2 -> 2MgBr

Les ions Magnésium

En solution aqueuse, le Magnésium se présente sous forme d'ion de formule Mg2+. Il s'agit d'un cation possédant deux électrons de moins que l'atome de Magnésium. On le retrouve fréquemment associé à divers anions de minéraux.

En effet, il peut former facilement des sels solubles dans l'eau, tel que le Chlorure de Magnésium.

A noter que sous forme ionique il joue un rôle biologique essentiel aussi bien chez les plantes que les animaux.

Corps composés à base Magnésium

 

Quelle est l'espèce bien connue responsable de la photosynthèse ? Saviez-vous qu'elle contient du Magnésium ? La Chlorophylle est une molécule qui fait intervenir un ion Magnésium Mg2+

Le Magnésium est présent dans une très grande variétés de minéraux, dont les principaux sont la magnésite (MgCO3), la dolomite (CaMg(CO3)2), la brucite (Mg(OH)2), la carnallite (KMgCl3.6H2O) et le talc (Mg3Si4O10(OH)2).

Le stéarate de magnésium (Mg(C18H35O2)2) fait partie des excipients que l'on retrouve souvent dans les médicaments se présentant sous forme de comprimé.

Enfin, la chlorophylle, molécule qui assure la photosynthèse chez les plantes et leur donne leur coloration verte, fait intervenir un ion magnésium (la formulation exacte serait d'indiquer qu'elle forme un complexe avec ce dernier)

Le rôle biologique du Magnésium

Le Magnésium joue un rôle essentiel dans le bon fonctionnement du corps humain.

La liste peut être très longue, mais on peut tout de même citer son intervention dans :

  • la formation des os, des dents
  • la fixation du Calcium
  • la lutte contre le stress
  • la transmission de l'influx nerveux

Il est donc important d'apporter aux corps les quantités indispensables en Magnésium afin de ne pas avoir des carences.

Cela passe par une alimentation adaptée et équilibrée. Les céréales contiennent notamment du Magnésium.

Les applications du Magnésium

De part son abondance naturelle, le Magnésium intervient dans de nombreuses applications.

Le Magnésium est beaucoup utilisé dans des applications où la réduction du poids est un objectif. En effet, sa légèreté fait de lui un métal de choix, car il est trois fois moins dense que l'Aluminium. Les applications sont donc nombreuses dans le domaine de l'aéronautique ou de l'automobile.

 

Quel est le nom de cette poudre blanche contenant du Magnésium et très utilisée dans le sport ? Le Carbonate de Magnésium, également appelé Magnésie, se présente sous la forme d'une poudre et est notamment très utilisé dans le domaine sportif en escalade, saut à la perche ou encore gymnastique, car il a la particularité de sécher la peau. Il joue le rôle d'anti transpirant.

Il intervient dans la production d'alliages, lorsque certaines propriétés sont recherchées. Par exemple, il est beaucoup associé à l'Aluminium, permettant d'obtenir des matériaux plus légers, et résistants à la corrosion.

Les applications sont alors nombreuses :

  • boîtiers d'ordinateurs portables,
  • armatures des sièges,
  • tableaux de bord dans les automobiles
  • ou encore les TGV.

D'autres types d'alliages font intervenir le Zinc, ou encore le Zirconium.

Enfin, c'est également un réactif important dans le secteur de l'industrie chimique, très utilisé dans les procédés désulfuration, au cours de la fabrication des aciers ou encore la purification des métaux.

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Yann

Fondateur de Superprof et ingénieur, nous essayons de rendre disponible la plus grande base de savoir.
Passionné par la physique-chimie et passé par la filière scientifique au lycée, je partage mes cours (après les avoir mis à jour selon le programme de l’Éducation Nationale).

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