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Magnesium ( Mg )

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Allgemeine Beschreibung  

1755 in Edinburgh von Joseph Black entdeckt und 1808 in London von Sir Humphrey Davy isoliert.

Magnesium ist ein glänzendes, weißes und relativ weiches Metall. Es ist eines der häufigsten Elemente in der Erdkruste (23.000 ppm). Als Pulver ist Magnesium extrem reaktiv, in fester Form oxidiert es nur langsam in der Luft und reagiert langsam mit Wasser. In reiner Form kommt Magnesium nicht in der Natur vor, es wird jedoch in Verbindung mit anderen Elementen in Mineralien angetroffen, wie z.B. in Magnesit (vor allem MgCO3 und Dolomit, dem Doppelcarbonat aus Magnesium und Calcium). Wie andere Elemente der Gruppen 1 und 2 des Periodensystems kann Magnesium durch Elektrolyse des geschmolzenen Halogenids hergestellt werden.

Anwendungsbereiche: U.a. als Deoxidator für Kupfer-, Messing- und Nickellegierungen. Es wird ebenfalls als Legierungszusatz für verschiedene Legierungen auf Aluminiumbasis verwendet. Magnesium ist Grundlage fester, leichter Legierungen, die in der Luftfahrt- und Automobilindustrie verwendet werden (z.B. bei Motorbaugruppen). Legierungen von Magnesium mit Zirkonium und Thorium wurden ebenfalls auf ihre Verwendungsfähigkeit in der Luftfahrtindustrie überprüft. Reinmagnesium kann ebenfalls als Opferelektrode eingesetzt werden, um andere Metalle zu schützen.

   

Atomische Eigenschaften

Atomgewicht ( amu ) 24,305
Atomradius - Goldschmidt ( nm ) 0,160
Elektronenstruktur Ne 3s2
Ionisationspotential Nr. eV
1 7.65
2 15.03
3 80.1
4 109
5 141
6 187
Kristallstruktur hexagonal dichtest gepackt
Natürliche Isotopenverteilung Massenzahl %
24 78.99
25 10.00
26 11.01
Ordnungszahl 12
Photoelektrische Austrittsarbeit ( eV ) 3,66
Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt ( Barns ) 0,064
angegebene Valenzen 2

Elektrische Eigenschaften

Elektrischer Widerstand bei 20C ( µOhmcm ) 4,2
Temperaturkoeffizient bei 0-100C ( K-1 ) 0,00425
Therm. EMK gegenüber Pt (kalt 0C warm 100C) ( mV ) +0,44

Mechanische Eigenschaften

Materialzustand weich hart polykristallin
E-modul im Zugversuch ( GPa )     44,7
Härte - Vickers 30-35 35-45
Kompressionsmodul ( GPa )     35,6
Poissonsche Konstante     0,291
Streckgrenze ( MPa ) 69 100
Zugfestigkeit ( MPa ) 185 232

Physikalische Eigenschaften

Dichte bei 20C ( g cm-3 ) 1,74
Schmelzpunkt ( C ) 649
Siedepunkt ( C ) 1090

Thermische Eigenschaften

Latente Schmelzwärme ( J g-1 ) 362
Latente Verdampfungswärme ( J g-1 ) 5254
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 0-100C ( x10-6 K-1 ) 26,0
Spezifische Wärme bei 25C ( J K-1 kg-1 ) 1020
Wärmeleitfähigkeit bei 0-100C ( W m-1 K-1 ) 156

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