Horčík

Tlak pary
Horčík; (magnesium)
	sodík← horčík →hliník
	Periodická tabuľka
	3. perióda,2. skupina,blok s
	kovy
Vzhľad
	striebrobiely kov
	; Emisné spektrum
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť	24,3050 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia	[Ne] 3s2
Atómový polomer	160 pm(vyp.: 145 pm)
Kovalentný polomer	141 pm
Kovový polomer	160 pm
Van der Waalsov pol.	173 pm
Iónový polomer; pre: Mg2+	66 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita	1,31(podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e)	1: 737,7 kJ.mol−1; 2: 1 450,7 kJ.mol−1; 3: 7 732,7 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a)	II
Št. potenciál; (Mg2+/Mg)	−2,37 V
Fyzikálne vlastnosti(zanorm. podmienok)
Skupenstvo	pevné
Hustota	1,738 kg·dm−3
Hustota kvapaliny; (pri 923 K)	1,584 kg·dm−3
Teplota topenia	923 K(649,85 °C)
Teplota varu	1 363 K(1 089,85 °C)
Sk. teplo topenia	8,48 kJ·mol−1
Sk. teplo varu	128 kJ·mol−1
Tepelná kapacita	24,869 J·mol−1·K−1
Iné
Kryštálová sústava	hexagonálna
Magnetizmus	paramagnetický
Elektrický odpor	43,9 nΩ·m
Tep. rozťažnosť	24,8 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku	4 940 m·s−1
Youngov modul	45 GPa
Pružnosť v šmyku	17 GPa
Objemová pružnosť	45 GPa
Poissonovo č.	0,290
Tvrdosť (Mohs)	2,5
Tvrdosť (Brinell)	30 MPa
Reg. číslo CAS	7439-95-4
Izotop(y) (vybrané)
Commons ponúka multimediálny obsah na témuhorčík.
	Chemický portál

Horčíkalebomagnézium(lat.Magnesium;gr.Μαγνησία= názov oblasti v Grécku) jechemický prvokvPeriodickej tabuľke prvkov,ktorý má značku Mg aprotónové číslo12. Je to mäkký, ľahkýkov,ktorý rýchlo reaguje skyslíkomivodou;na vzduchu sa postupne pokryje vrstvouoxidu,ktorá ho chráni pred ďalšouoxidáciou.Takto je možné ho uchovávať pomerne dlhú dobu. Vďaka svojej pomerne veľkejreaktivitesa v prírode horčík vyskytuje len vzlúčeninách.Vo všetkých máoxidačný stupeň+II (Mg⁺²).

Ako nový prvok ho identifikovalJoseph Blackv roku1755,v čistom stave ho izoloval sirHumphry Davyv roku1808 elektrolýzouzmesi horčíka a HgO.

Latinský názov je odvodený od mestaMagnésiavTesálii,známeho starovekými ložiskami magnetických rúd. Slovenský názov pochádza z pozorovania, že niektoré zlúčeniny horčíka (predovšetkýmhorká soľ– MgSO₄.7H₂O) sú veľmi horké.

Výskyt v prírode

Horčík je významne zastúpený vzemskej kôrei vovesmíre.Podľa posledných dostupných údajov tvorí horčík 1,9 – 2,5% zemskej kôry a je 8. najbežnejšie sa vyskytujúcim prvkom. V morskej vode sa koncentrácia horečnatýchiónovudáva ako 1,35 g/l a sú tak posodíkudruhým najčastejšie zastúpenýmkatiónom.Vo vesmíre pripadá jedenatómhorčíka približne na 30 000 atómovvodíka.

Obsah horčíka (obyčajne uvádzaný akochlorid horečnatý- MgCl₂) v morskej vode tvorí významný podiel jeho zastúpenia naZemi.

Zminerálovje veľmi bežnýdolomit,zmiešaný uhličitan horečnato-vápenatý CaMg(CO₃)₂,ktorého ložiská sa nachádzajú v južnejEurópe,Brazílii,južnejAustráliiiSevernej Amerike.Vzácnejšie sa vyskytuje čistý uhličitan horečnatý, MgCO₃–magnezit,ktorý sa ťaží predovšetkým vrakúskych Alpách,naSlovensku,vKóreiaČíne.Ďalšie priemyselné využitie majúcarnallit,brucitaolivín.

Výroba a využitie

Kovový horčík sa priemyselne vyrába zvyčajneelektrolýzouroztaveného chloridu horečnatého, získaného z morskej vody alebo z koncentrovaných roztokov morskej soli (soľanka).

V bežnom živote sa najčastejšie stretávame so zliatinami horčíka shliníkom,meďouamangánom,ktoré sú známe pod názvomdural.Vyznačujú sa značnou mechanickou pevnosťou a súčasne mimoriadne nízkou hustotou. Zároveň sú i značne odolné vočikorózii.Všetky tieto vlastnosti predurčujú dural ako ideálny materiál preleteckýaautomobilovýpriemysel, ale používa sa i pri výrobevýťahov,bicyklov,ľahkých rebríkov ap.

Elementárny horčík je veľmi silnéredukčné činidloa jemne rozptýlený kov sa využíva na redukcie v organickej syntéze a redukčnej výrobe iných kovov (napr.uránu) z roztokov ich solí.

Veľká reaktivita kovového horčíka sa uplatňuje vmetalurgii,kde jeho prídavky odstraňujú malé množstvosíryz roztavenejoceli.

Reakcia horčíka s kyslíkom prebieha za vývoja značného množstvatepla(je možné dosiahnuť teploty okolo 2 200 °C) a veľmi intenzívnehosvetelnéhožiarenia. Zapáliť horčík vo forme tenkej fólie je veľmi jednoduché a môže byť štartéromhoreniav rôznychpyrotechnických aplikáciách.V minulosti sa zmesi práškového horčíka s okysličovadlom (KClO₃,Ba(NO₃)₂,KClO₄) po zapálení používali namiesto dnešnýchfotografickýchbleskov. Vďaka tomu, že je v závislosti na množstve možné dosiahnuť takmer neobmedzený svetelný výkon, sa tieto tzv. osvetľovacie zlože používajú ešte dnes pri fotografovaní obrovských podzemných priestorov.

Štandardné a ľahko pripraviteľnéosvetľovacie zlože:

65% KNO₃,26% Al, 9%drevné uhlie
66% KClO₄,34% Al
50% KClO₄,50% Al (alebo Mg)

Bezpečnostné upozornenie:Pri horení horčíka vzniká i určité množstvoUV žiarenia.Bez ochranných okuliarov nie je vhodné sa pozerať priamo do plameňa. Zmes veľmi jemného práškového horčíka (púdra) s okysličovadlami horí tak rýchlo, že môže nastať výbuch. Rizikom je i nízka teplota vzplanutia (250˚C). To má samozrejme význam vpyrotechnickýchaplikáciách, ale pre osvetľovacie účely je nutné použiť horčíkovú krupicu alebo šupinky.

Zlúčeniny a ich využitie

Pravdepodobne najväčšie prakticképriemyselnéuplatnenie zo zlúčenín horčíka máoxid horečnatý– MgO. Táto zlúčenina má mimoriadne vysokú odolnosť voči vysokým teplotám a súčasne je relatívne lacno dostupná v stotonových množstvách. Je preto ideálnym materiálom pre vnútorné obloženievysokých pecípre výrobuželezaa podobné aplikácie. Pre tieto účely sa ale musí špeciálne čistiť, pretože i pomerne malé množstvo príbuzných prvkov (vápnik) môže dramaticky zhoršovať dlhodobú tepelnú stabilitu magnezitových vysokopecných výmuroviek.

Uhličitan horečnatýMgCO₃sa pridáva do priemyslovýchhnojívako zložka dodávajúca rastlinám potrebný horčík pre rast a vývoj. Skôr kuriozitou je uplatnenie všporte–gymnasti,vzpierači,atléti ahorolezcisi jemným práškom uhličitanu horečnatého poprašujú ruky kvôli lepšiemu uchopeniu náradia.

Síran horečnatýMgSO₄.7H₂O je známy pod menomhorkáaleboEpsomova soľa používa sa v medicíne akolaxatívum.Podobné vlastnosti vykazuje isuspenziahydroxidu horečnatého Mg(OH)₂vo vode (horečnaté mlieko).

Biologický význam horčíka

Dostatok horčíka v potrave je dôležitý pre správnu činnosťsvalovanervov(mierni podráždenosť a nervozitu), ale i pre uvoľňovanie energie zglukózya pre správnu stavbukostí.Udržuje v dobrom staveobehový systéma je prevenciouinfarktu.Mnohým ženám odstraňuje problémy spojené spredmenštruačnýmsyndrómom. Mierni depresie a prispieva k zdravýmzubom.

V kombinácii svápnikompôsobí horčík ako prirodzený upokojujúci prostriedok. Jeho nedostatok často pociťujú športovci,diabeticia ľudia, ktorí pijú príliš veľaalkoholu.Prejavuje sa podráždenosťou, nespavosťou, náladovosťou, zlým trávením, búšenímsrdcaaleboarytmiami.Môže vyvolať tieždepresie,prípadne záchvatastmy.

Prirodzenými zdrojmi horčíka súbanány,mandle,orechy,tmavá listová zelenina, obilie a celozrnné pečivo. Uvádza sa, že priemerný príjem horčíka v potrave by mal činiť asi 300 mg denne.

Globálny význam horčíka je však daný jeho výskytom v molekulechlorofylu.Táto organická zlúčenina má jedinečnú schopnosť prostredníctvomfotosyntézypremieňať slnečnúenergiuna energiu chemickej väzbysacharidovvytváraných zoxidu uhličitéhoa vody. Tým je zdrojom energie pre všetky ďalšie biochemické a biologické reakcie na Zemi.Zelenézafarbenie rastlín je spôsobené práve prítomnosťou chlorofylu, ktorý najsilnejšie absorbuje červené a modré svetlo.

Poranenia spôsobené kovovým horčíkom či jeho zliatinami sa zle hoja.