Magnesiumverbindungen.

Magnesiumverbindungen.

 

Als Element der zweiten Hauptgruppe (Erdalkaligruppe) tritt Magnesium ausschließlich in der Wertigkeitsstufe +2 auf. Unter den Magnesiumverbindungen sind besonders das Magnesiumoxid und das Magnesiumchlorid wichtig. Alle wasserlöslichen Magnesiumsalze sind stark hygroskopisch.

 

Magnesiumoxid, gebrannte Magnesia, MgO, früher auch Bittererde genannt, ist ein weißes, in Wasser unlösliches Pulver, das beim Verbrennen von Magnesium, aber auch beim Erhitzen thermisch zersetzbarer Magnesiumverbindungen entsteht; es wird technisch v. a. durch Brennen von Magnesit, MgCO₃, gewonnen, ferner u. a. durch Fällen mit Kalkmilch aus Meerwasser oder Solen (über Magnesiumhydroxid). Magnesiumoxid zeigt je nach den Herstellungsbedingungen unterschiedliche Reaktionsfähigkeit: Ein bei 700-800 ºC gebranntes Produkt (kaustische Magnesia, Magnesia usta) hydratisiert z. B. bei Einwirkung von Wasser innerhalb weniger Tage zu Magnesiumhydroxid, Mg(OH)₂, ein bei Temperaturen oberhalb 1 400 ºC gebranntes Produkt (Sintermagnesia) kann dagegen nicht mehr hydratisieren. Kaustische Magnesia wird u. a. zur Herstellung von Magnesitbinder verwendet; aus Sintermagnesia werden Magnesiasteine und Magnesiastäbchen hergestellt. - Magnesiumhydroxid, Mg(OH)₂, entsteht aus Magnesiumsalzlösungen bei Zugabe von Lauge als weißer, wasserunlöslicher Niederschlag; es spaltet beim Erhitzen Wasser ab und geht in Magnesiumoxid über. - Magnesiumcarbonat, MgCO₃, ist ein weißes, in Wasser sehr schwer lösliches Pulver, das aus wässrigen Lösungen von Magnesiumsalzen bei Zugabe von Carbonationen im Überschuss ausfällt. Es kommt in der Natur in großen Mengen in Form der Minerale Magnesit und Dolomit vor. In Wasser, das viel Kohlendioxid, CO₂, gelöst enthält, geht Magnesiumcarbonat in das leichter lösliche Magnesiumhydrogencarbonat, Mg(HCO₃)₂, über, das für die temporäre Härte des Wassers mitverantwortlich ist (Wasserhärte). Magnesiumcarbonat spaltet leicht Kohlendioxid ab und geht dabei in basisches Magnesiumcarbonat mit wechselnder Zusammensetzung, x MgCO₃ · y Mg(OH)₂ (Magnesia alba, Magnesiaweiß), über; dieses ist ein weißes, lockeres, in Wasser unlösliches Pulver (u. a. Füllmittel für Gummi).

 

Magnesiumchlorid, MgCl₂, ist ein farbloses, stark hygroskopisches, leicht in Wasser lösliches Salz, das aus wässriger Lösung als Hexahydrat, MgCl₂ · 6 H₂O, auskristallisiert; es findet sich in der Natur gelöst im Meerwasser (etwa 3,5 g/l) und in Salzseen; kristallisiert kommt es in Kalisalzlagerstätten v. a. als Carnallit vor. In großtechnischem Umfang wird es aus diesen Vorkommen nach mehreren Verfahren gewonnen und in kristallwasserfreies Magnesiumchlorid überführt, das zur Gewinnung von Magnesium durch Schmelzflusselektrolyse dient. Daneben wird Magnesiumchlorid u. a. zur Herstellung von Magnesitbinder, zum Imprägnieren von Holz und zur Herstellung weiterer Magnesiumverbindungen verwendet. - Magnesiumsulfat, MgSO₄, ist eine sehr hygroskopische Verbindung, die vier stabile Hydrate (mit 1, 6, 7 oder 12 Wassermolekülen) bildet. In der Natur kommt Magnesiumsulfat als Kieserit und als Bittersalz vor. Technisch wichtig ist v. a. das synthetisch hergestellte Heptahydrat, das u. a. als Beiz- und Imprägniermittel verwendet wird. - Magnesiumphosphate sind in Phosphoriten und in Knochenasche enthalten. Zur analytischen Bestimmung von Magnesium und Phosphorsäure verwendet man das schwer lösliche Magnesiumammoniumphosphat, das beim Glühen in (die Wägeform) Magnesiumdiphosphat, Mg₂P₂O₇, übergeht. - Magnesiumsilikate sind in der Natur weit verbreitete, zum Teil gesteinsbildende Minerale, z. B. Enstatit, Olivin, Serpentin und Talk. Künstlich werden Magnesiumsilikate durch Fällungsreaktionen hergestellt; man erhält sie als weiße Pulver und verwendet sie v. a. als Füllstoffe für Malerfarben, Kautschuk und Papier. Das Magnesiumhexafluorosilikat, MgSiF₆ (Salz der Fluorokieselsäure), eine weiße wasserlösliche Substanz, dient als Härtungsmittel für Beton und zur Holzkonservierung. Magnesiumsilicid, Mg₂Si, bildet mit Säuren Siliciumwasserstoff (Monosilan).

 

Bei den organischen Magnesiumverbindungen sind besonders die Grignard-Verbindungen zu nennen, die für viele organische Synthesen eingesetzt werden.