Magnésio (Z=12): O Elemento Essencial para a Biologia e a Indústria

Papel Essencial do Magnésio

O Magnésio (símbolo Mg, número atômico 12) é um elemento químico vital para muitos processos biológicos e industriais. É abundante na crosta terrestre e desempenha um papel crucial na fotossíntese, transmissão nervosa e diversas reações químicas.

Contribuição do Magnésio para os Processos Vitais

O magnésio é um cofator essencial para mais de 300 reações enzimáticas no corpo humano, incluindo a produção de energia, a síntese de proteínas e a regulação da função muscular e nervosa. Também é um componente-chave da clorofila, necessária para a fotossíntese das plantas.

História da Descoberta

1755: Primeira Identificação por Joseph Black
O magnésio foi isolado pelo químico escocês Joseph Black, que identificou suas propriedades únicas enquanto estudava a cal e os alcalinos.

1808: Isolamento do Magnésio por Humphry Davy
O magnésio foi isolado pela primeira vez por Humphry Davy, que utilizou a eletrólise do óxido de magnésio para extrair o elemento puro.

Estrutura Atômica

Constituição: O átomo de magnésio possui 12 prótons, 12 nêutrons e 12 elétrons, com uma configuração eletrônica de 1s² 2s² 2p⁶ 3s².
Isótopos:

• Magnésio-24 (²⁴Mg): isótopo estável, representando aproximadamente 79% do magnésio natural.
• Magnésio-25 (²⁵Mg): isótopo estável, utilizado em pesquisa científica para aplicações em física nuclear.
• Magnésio-26 (²⁶Mg): isótopo estável, também utilizado para estudos isotópicos geoquímicos.

Propriedades Físicas

• Metal leve, de cor prateada, brilhante e maleável.
• Massa molar: ~24.305 g/mol
• Ponto de fusão: 923 K (650 °C)
• Ponto de ebulição: 1380 K (1107 °C)
• Densidade: ~1.738 g/cm³
• Condutor elétrico e térmico.
• Reage vigorosamente com água quente para produzir hidrogênio e hidróxido de magnésio.

Reatividade Química

• Reage com o oxigênio para formar óxido de magnésio (MgO) sólido, branco, que é um composto refratário.
• Reage com água quente, liberando hidrogênio e formando hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂).
• Forma ligas com outros metais, como o alumínio, utilizados na indústria aeronáutica.

Aplicações Industriais e Tecnológicas

• Uso na produção de ligas leves para a aeronáutica e a indústria automotiva.
• Produção de produtos refratários como os tijolos de forno, utilizados nas indústrias metalúrgicas.
• Papel crucial nos processos químicos como a produção de cloro e hidrogênio por eletrólise.
• Uso na fabricação da magnesia, um material utilizado na fabricação de cerâmicas e vidros.
• Aplicações nas tecnologias de armazenamento de energia, como nas baterias de magnésio.

Papel Biológico e Ecológico

• Componente essencial na clorofila, permitindo a fotossíntese das plantas.
• Participa da regulação das funções cardíacas, musculares e nervosas nos humanos.
• O magnésio é um mineral-chave na ativação de muitas enzimas necessárias para o metabolismo celular.

Desafios Ambientais e Industriais

• As reservas de magnésio são abundantes na crosta terrestre, mas a gestão da extração e dos recursos permanece um desafio ambiental.
• As ligas de magnésio podem ser recicladas, mas isso ainda é energicamente caro.
• Poluição pelas emissões de magnésio durante a produção industrial, especialmente em metais leves.