Magnesio
Il magnesio è un metallo alcalino-terroso avente configurazione elettronica [Ne]3s2 e ha numero di ossidazione +2.
Il magnesio è presente in molti minerali ma viene estratto principalmente da dolomite MgCO3∙CaCO3 e magnesite MgCO3 oltre che da brucite, carnallite e olivina.
Metodi di ottenimento
a) Riduzione termica dell’ossido di magnesio
La roccia dolomitica dopo essere stata ridotta in piccoli pezzi viene riscaldata e si ottiene una miscela di ossidi di magnesio e calcio secondo la reazione:
MgCO3∙CaCO3(s) → MgO(s) + CaO(s) + 2 CO2(g)
Per ridurre l’ossido di magnesio si utilizza come riducente una lega ferro-silicio contenente silicio in ragione dell’80% ottenuta mescolando sabbia con coke e rottami di ferro. La reazione viene condotta a 1200-1500 °C e a bassissima pressione. In queste condizioni avviene la reazione:
2 MgO(s) + Si(s)⇌ SiO2(s) + 2 Mg(g)
I vapori di magnesio vengono condensati a circa 830 °C e poi rimossi. La reazione è esotermica pertanto l’equilibrio può essere spostato verso la formazione dei prodotti allontanando i vapori di magnesio man mano che si formano.
Il biossido di silicio ottenuto reagisce con l’ossido di calcio per formare una scoria di silicato di calcio fuso:
CaO(s) + SiO2(s) ⇌ CaSiO3(l)
Con tale metodo si ottiene magnesio puro al 99.99% , grado di purezza lievemente superiore a quello che si ottiene dall’elettrolisi del cloruro di magnesio
b) Elettrolisi del cloruro di magnesio fuso contenuto nell’acqua di mare
L’elettrolisi deve avvenire con il cloruro di magnesio fuso infatti dall’elettrolisi del cloruro di magnesio acquoso si ottiene al catodo idrogeno gassoso piuttosto che il magnesio.
Le semireazioni sono:
(-) catodo: Mg2+ + 2 e– → Mg
(+) anodo: 2 Cl– → Cl2 + 2 e–
L’elettrolisi viene condotta alla temperatura di 680-750°C.
