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Erdalkalimetalle: Magnesium

Symbol: Mg
Kategorie: Erdalkalimetalle
Ordnungszahl: 12
Relative Atommasse: 24,305
Schmelzpunkt: 921,95 K
Siedepunkt: 1380 K
Dichte: 1,74 g cm-3
Elektronegativität: 1,2
Ionisierungsenergie: 7,646 eV
Konfiguration: [Ne] 3s²
Oxidationszahlen: 2
Atomradius: 160 pm
Ionenradius: 78 pm (+2)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Magnesium ist das neunthäufigste Element im Universum und entsteht in alten, metallreichen Sternen. In der Erdkruste ist es unter den zehn häufigsten Elementen, in Meerwasser nach Natrium und Chlor das dritthäufigste gelöste Element. Im Erdkern spielt das Verhalten von Magnesium möglicherweise eine Rolle für Energiehaushalt und Dynamik des Erdmagnetfeldes.

Man gewinnt es entweder, indem man Magnesiumoxid mit Silizium reduziert, oder durch Schmelzflusselektrolyse von Magnesiumchlorid, das man wiederum in großen Mengen mit Salzlaugen tiefer Grundwasserschichten fördert. Reines Magnesium ist wegen seiner Kristallstruktur vergleichsweise spröde und erst unter hohen Temperaturen ab etwa 200 Grad Celsius plastisch genug, um zu Drähten oder Blechen geformt zu werden. Wie die meisten Alkali- und Erdalkalimetalle ist es recht reaktiv. An der Luft bildet das Metall allerdings eine schützende Schicht aus Magnesiumoxid, sodass es nicht weiter oxidiert.

Man nutzt Magnesium als Konstruktionsmaterial und Legierungsbestandteil; nach Eisen und Aluminium ist es das dritthäufigste für Bauteile eingesetzte Metall. Man legiert es mit Aluminium, nutzt es in der Stahlproduktion zum Veredeln, als Metall für den Druckguss von Bauteilen, zum Beispiel in der Fahrzeugproduktion. Magnesiumlegierungen sind sehr fest und leicht, deswegen spielten und spielen sie eine große Rolle im Flugzeugbau.

Das Metall brennt sehr heiß und hell – und sogar unter Wasser; deswegen verwendete man es früher als Blitzlicht in der Fotografie. Heute nutzt man diese Eigenschaften des Magnesiums etwa in Unterwasser- und Signalfackeln, Feuerwerk und Pyrotechnik. In der Chemie hat Magnesium große Bedeutung in Form von Grignard-Reagenzien, einer speziellen Form metallorganischer Verbindungen, die wichtige Zwischenprodukte für den Aufbau größerer organischer Moleküle sind.

In der Biologie ist Magnesium eines der wichtigsten Elemente für Pflanzen und für Tiere, unter anderem als wesentlicher Bestandteil des Chlorophylls, das für die Fotosynthese zuständig ist. Durch seine Wechselwirkung mit Phosphat spielt das Element eine entscheidende Rolle im Zusammenhang mit Nukleinsäuren und damit auch dem Energiestoffwechsel; der zelluläre Energieträger ATP liegt normalerweise an Magnesium gebunden vor, und nahezu alle Enzyme, die ATP und die Nukleotide von RNA und DNA synthetisieren, benötigen Magnesium als Kofaktor. Magnesium in der Zelle beeinflusst die Stabilität von RNA und wirkt auf diese Weise als Regulator für die Genaktivität. Außerdem scheint das Element als Signalstoff auch für Lernen und Gedächtnis eine Rolle zu spielen und Immunzellen zu aktivieren. Dunkle Schokolade enthält viel Magnesium.

© Spektrum Akademischer Verlag

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