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Acesso em 24/05/2024 às 13h23.

Elementos Químicos – Magnésio

Elementos Químicos – Magnésio

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Um elemento essencial para os animais e vegetais

 

Magnésio metálico. Foto: Nefronus, CC0, via Wikimedia Commons

 

O magnésio é um metal prateado claro que reage quando entra em contato com o ar e queima produzindo uma luz branca muito clara e intensa [1]. Como é o metal estrutural mais leve do mundo, é utilizado em ligas com o alumínio, destinadas a veículos espaciais e a equipamentos automotores, entre muitos outros usos [2].
 

O magnésio faz parte da molécula da clorofila, pigmento verde presente nas plantas e em algumas algas, empregado na fotossíntese. Essa substância permite utilizar a energia da luz do sol, dando início a uma série de reações para a redução do CO2, resultando na produção da glicose, o açúcar mais comumente utilizado por organismos vivos como fonte de energia.

O íon magnésio(II) é essencial a todos os organismos vivos, pois é cofator de certas enzimas do metabolismo central e daquelas responsáveis pelo metabolismo de ácidos nucléicos (DNA e RNA) [3]. O magnésio é um elemento essencial para o organismo humano e os animais. Além disso, desempenha muitas outras funções.

Confira o vídeo sobre fotossíntese produzido pelo Prof. Dr. André Reis, Fisiologista Vegetal da Unesp (Campus de Tupã/ SP), para o grupo Vittia, empresa brasileira de biotecnologia e insumos agrícolas:

O elemento faz parte do Grupo 2 da tabela periódica, dos chamados metais alcalino-terrosos. Seu número atômico é 12. Compostos de magnésio e cálcio, assim como seus vizinhos do Grupo 1, sódio e potássio, são conhecidos desde tempos antigos. Pedra magnésia, derivado do grego, era o nome dado para o mineral branco e macio esteatita, também conhecido como pedra sabão ou talco, que foi encontrado no distrito grego de Magnesia, em Tessália, dando origem ao nome desse elemento [2].

 

Ele é um metal muito reativo, capaz de produzir forte reação quando em contato com ácidos. Também reage com a água, liberando gás hidrogênio. Quando na forma pulverizada, torna-se inflamável em contato com o ar. Por isso é preciso cuidado em sua manipulação e armazenamento [2].

Assista o vídeo produzido pela Universidade de Nottingham, no Reino Unido:

 

Um metal leve e que queima com facilidade, produzindo luz intensa

 

Fogos de artifício iluminam a Ponte Vecchio, em Firenze, na Itália

 

O magnésio é o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre, mas não é encontrado em sua forma elementar na natureza, apenas em compostos. Ele está presente em grandes depósitos de minerais, como magnesita e dolomita, em lagos salgados e também no mar [1]. Nas rochas, o magnésio é encontrado principalmente em forma de carbonatos e sulfatos insolúveis e também como silicatos [2].

De acordo com o anuário mineral dos Estados Unidos, em 2020 ,os maiores produtores mundiais de magnésio foram China, Rússia, Israel, Cazaquistão e Brasil. As reservas, segundo o anuário, são imensas e virtualmente inesgotáveis mundo afora. O metal pode ser obtido a partir dos seus sais presentes na água do mar. A produção de magnésio metálico em 2019 foi de 1 milhão e 100 mil toneladas e a produção de compostos de magnésio foi de 28 milhões de toneladas, sem considerar a produção dos Estados Unidos [4].

Como é cerca de um terço menos denso que o alumínio, o magnésio melhora a mecânica, a fabricação e as características de soldagem do alumínio quando usado como componente de liga. Essas ligas são importantes para construção de carros e aviões [1].

Embora seja o metal mais leve que pode ser usado na fabricação de produtos, sua aplicação como material estrutural é limitada pelo fato de que ele pode entrar em combustão a temperaturas relativamente baixas. E quando pega fogo é muito difícil apagar o incêndio, pois ele reage com a água [1,5]. Sua queima produz uma luz muito clara, e por isso era usado antigamente na fabricação de flashes fotográficos. Essas características também fazem com que ele seja utilizado hoje na fabricação de sinalizadores e fogos de artifício [1].

No uso como metal, o magnésio é fundido com um pequeno percentual de alumínio, mais zinco e manganês para ampliar sua força, sua resistência à corrosão e qualidades de soldagem. O magnésio é usado em carros e assentos de aviões, cortadores de grama, ferramentas elétricas, drives de discos e câmeras. E ao final de sua vida útil, o magnésio em todos esses produtos pode ser reciclado a baixo custo [1]. Também pode ser usado como metal de sacrifício, para proteger outros metais contra a corrosão.


Mil e uma utilidades –
O magnésio é produzido em larga escala, geralmente a partir da eletrólise do cloreto de magnésio (MgCl2) fundido [6]. Ele é um metal estrutural leve extremamente importante por causa de sua baixa densidade (1,7 g.cm-3) quando comparado com o aço (7,8 g.cm-3) ou o alumínio (2,7 g.cm-3). O magnésio forma muitas ligas, frequentemente contendo até 9% de alumínio, 3% de zinco e 1% de manganês. O metal e suas ligas podem ser fundidos, trabalhados e soldados com facilidade [7].

O óxido de magnésio (MgO), também chamado de magnésia, é usado para produção de antiácidos, materiais isolantes, como revestimento refratário em fornos e lareiras, para refinar metais a partir dos minérios e em alguns tipos de cimentos. Quando combinada com a água, a magnésia forma o hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), mais conhecido como leite de magnésia, que é normalmente utilizado como antiácido e laxativo [5].

O carbonato de magnésio (MgCO3) é aquele pó usado pelos atletas para eliminar o suor das mãos durante os exercícios. Ao se aquecer o carbonato de magnésio ou o hidróxido de magnésio, forma-se o óxido de magnésio (MgO). Este óxido tem vários empregos, como na vulcanização da borracha, como material para fabricar outros compostos de magnésio, como isolante ou material refratário ou abrasivo. O hidróxido de magnésio é produzido, principalmente a partir de sais de magnésio presentes na água do mar [2].

 

Atleta com carbonato de magnésio nas mãos. Foto: Martin Rulsch, Wikimedia Commons

O asbesto, ou amianto, é uma fibra mineral de ocorrência natural, que também contém magnésio. São silicatos fibrosos que tiveram ampla aplicação na indústria e em construção civil no mundo inteiro, até serem banidos por causarem graves doenças [8].

O químico francês Victor Grignard, recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1912 por seus trabalhos com os compostos orgânicos de magnésio, hoje conhecidos como compostos de Grignard. Eles são possivelmente os reagentes mais versáteis na química orgânica e podem ser usados na síntese de uma grande variedade de compostos orgânicos [7].


Pioneiros – 
As propriedades medicinais do magnésio começaram a ser descobertas no século XVII, na Inglaterra. Em 1618, num verão extremamente seco, o fazendeiro Henry Wicker caminhava em Epsom Common, na região sul do país, quando viu que o gado se recusava a beber a água de uma fonte ali existente, apesar do calor. Ele experimentou aquela água e descobriu que tinha um gosto amargo, e, além disso, deixava um resíduo salino ao evaporar. Wicker descobriu que aquele sal tinha um efeito admirável: funcionava como laxante. O sal se tornou conhecido como Sal de Epsom (sulfato de magnésio hepta-hidratado, MgSO4.7H2O), ou sal-amargo, e passou a ser utilizado no tratamento para a constipação pelos 350 anos seguintes [1].

Atualmente o Sal de Epsom tem vários outros usos. Ele ajuda a eliminar o excesso de oleosidade dos cabelos quando adicionado ao condicionador; alivia a dor de queimaduras solares, por sua ação anti-inflamatória; ajuda a cicatrizar picadas de insetos quando dissolvido na água; reduz as dores musculares após os exercícios e reduz as calosidades dos pés graças à sua ação esfoliante [9].

A primeira pessoa a sugerir que o magnésio era um elemento foi Joseph Black, de Edinburgh, em 1755, e uma forma impura do magnésio metálico foi produzida em 1792 por Anton Rupprecht, que aqueceu magnésia (óxido de magnésio, MgO) com carvão. Uma pequena amostra do metal puro foi isolada por Humphry Davy em 1808 por eletrólise de vapores de MgO, e ele propôs dar o nome de magnium ao elemento inspirado pelo mineral magnesita (MgCO3), que veio de Magnesia, na Grécia [1].

Até 1918, quase todo o magnésio produzido era usado no pó de iluminação instantânea e em pirotecnia. Em 1930 o metal era usado em forma de peças fundidas, chapas e laminados, e mais tarde foram desenvolvidas ligas de magnésio muito leves e fortes, de grande importância para a indústria aeronáutica, que atenderam às exigências durante a Segunda Grande Guerra e depois dela [2].


Referências

[1] Royal Society of Chemistry. Disponível https://www.rsc.org/periodic-table/element/12/magnesium. Acesso em22/11/2021.

[2] Greenvood,N; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. 2nd.ed.Butterworth Heinemann.1997.

[3] Nelson, D.L. e Cox, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. 1272 p.

[4] Magnesium Statistics and Information. Disponível em https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020.pdf. Acesso em 22/11/2021.

[5] The Element Magnesium. Disponível em https://education.jlab.org/itselemental/ele012.html. Acesso em 22/11/2021.

[6] Magnésio. Química Nova na Escola. Disponível em http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc12/v12a11.pdf. Acesso em 27/11/2021.

[7] LEE, J. Química inorgânica não tão concisa.4.ed.1996.Editora Edgard Blücher.

[8] Weller M.; Overton, T.; Rourke, J.; Armstrong, F.. Química Inorgânica. 6. Ed. Bookman, 2017.

[9] Usos do Sal de Epsom. Disponível em https://www.youtube.com/watch?v=_RKFLq-k_rs.  Acesso em 10/01/2022.

ATENÇÃO! Os experimentos com substâncias químicas mostrados nos vídeos aqui incluídos só devem ser reproduzidos na presença de um profissional ou professor de química, e em ambiente controlado. Não tente reproduzir esses experimentos por conta própria.

Artigo produzido pela Assessoria de Comunicação e Marketing do CRQ-IV
sob orientação técnica de Karem Soraia Garcia Marquez, docente
do Centro Universitário Fundação Santo André.
Publicado em 18/05/2022

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