Magnésio

O magnésio (Mg) é um metal alcalino-terroso localizado no terceiro período da Tabela Periódica. Destaca-se por sua baixa densidade, o que o coloca como um importante metal na confecção de ligas. O magnésio é inflamável e, ao ser queimado nas condições adequadas, produz um brilho característico e deslumbrante, mas, ao mesmo tempo, perigoso.

O magnésio é um macronutriente para nosso corpo, importante em diversas funções biológicas, como síntese de proteínas, produção de energia, atividade nervosa e muscular, regulação dos níveis de glicose, regulação da pressão sanguínea, entre outras. O metal também está presente na clorofila, importante molécula presente em plantas e algas de coloração verde.

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Resumo sobre magnésio

• O magnésio é um metal alcalino-terroso do terceiro período da Tabela Periódica, com número atômico igual a 12.
• O símbolo do magnésio é Mg.
• Entre as suas propriedades, destaca-se a sua baixa densidade em relação aos outros metais.
• O magnésio é um elemento químico bastante reativo.
• Sua reação de combustão produz um brilho intenso e característico, com grande produção de energia.
• É empregado na fabricação de ligas metálicas, em medicamentos e faz parte dos chamados compostos de Grignard, muito importantes na Química Orgânica.
• É um macronutriente que atua em diversos processos bioquímicos do nosso corpo.
• Participa da síntese proteica, da produção de energia, funcionamento do sistema nervoso e dos músculos, regulação da pressão sanguínea, controle dos níveis de glicose, entre outros.
• Está presente também na molécula de clorofila, um pigmento verde de plantas e algas.

Características do magnésio

O magnésio é um metal acinzentado, maleável, dúctil e um pouco quebradiço. Em contato com o ar, a superfície brilhante rapidamente acaba embaçando. As características do elemento magnésio são as seguintes:

• Símbolo: Mg.
• Número atômico: 12.
• Massa atômica aproximada: 24,3050 u.m.a.
• Temperatura de fusão: 650 °C.
• Temperatura de ebulição: 1090 °C.
• Densidade: 1,738 g/cm³ (20 °C).
• Configuração eletrônica no estado fundamental: [Ne] 3s².
• Principais números de oxidação: +2
• Localização na Tabela Periódica: Grupo 2 (metais alcalino-terrosos), 3º período.

Propriedades do magnésio

Por conta do efeito de passivação (formação de uma fina camada de óxido que reveste o metal), o magnésio metálico é cineticamente inerte ao gás oxigênio e à água em temperatura ambiente. A reação de magnésio com a água só se dá em temperaturas maiores ou com vapores desta.

Mg + 2 H₂O → Mg(OH)₂ + H₂

Porém, se dividido finamente, o magnésio imediatamente entra em ignição mediante aquecimento, se em contato com o ar, queimando com um brilho característico e deslumbrante, com grande produção de energia térmica.

Mg + ar (N₂ e O₂) → MgO + Mg₃N₂

Essa reação é utilizada para se iniciar a “reação de termita” entre o óxido de ferro e o alumínio, além de ter sido utilizada para prover luz para fotografias antigas, que não se utilizavam do flash eletrônico.

O magnésio reage rapidamente em ácidos não oxidantes, como HCl, além de ser atacado pelo ácido nítrico, mas não reage com soluções alcalinas aquosas. Sob aquecimento, o magnésio reage com O₂, N₂, enxofre e halogênios, assim como os demais metais alcalino-terrosos:

2 Mg + O₂ → 2 MgO

3 Mg + N₂ → Mg₃N₂

8 Mg + S₈ → 8 MgS

Mg + X₂ → MgX₂                             X = F, Cl, Br e I

Assim como outros metais alcalino-terrosos, o magnésio pode formar seu hidreto (MgH₂) mediante aquecimento, com a diferença da necessidade de aplicação de altas pressões.

Veja também: Para que serve o enxofre?

Para que serve o magnésio?

A baixa densidade do magnésio o coloca como um importante agente na produção de ligas metálicas. A sua presença nas ligas Mg/Al permite uma maior resistência mecânica e maior proteção à corrosão, além de aprimorar propriedades de fabricação. Essas ligas são utilizadas em estruturas de aeronaves e automóveis, além de ferramentas leves.

O magnésio também é utilizado como agente redutor para a produção de metais como titânio, zircônio, háfnio, urânio e berílio. É também aplicado nos processos de dessulfurização do ferro e do aço, na proteção catódica (importante no combate à corrosão de estruturas), além de fabricação de componentes estruturais em produtos forjados.

Compostos de magnésio possuem aplicações na medicina, como é o caso do hidróxido de magnésio (leite de mangésio, um importante antiácido) e o sulfato de magnésio (sal de Epsom, que possui ação laxante, anti-inflamatória, antioxidante e calmante). O magnésio é ainda utilizado, na sua forma calcinada, no tratamento de águas, além de fabricação de papel e borracha.

Os compostos de Grignard, os chamados organometálicos, possuem o magnésio em sua constituição e são um importante grupo da Química Orgânica. Isso porque o seu desenvolvimento, pelo francês Victor Grignard, em 1900, permitiu a criação de compostos organometálicos solúveis (algo inédito para a época). Os compostos de Grignard, como são baseados no magnésio (um metal de baixo custo e baixa toxicidade), acabam sendo importantes na síntese de fármacos, como o citrato de tamoxifeno, empregado no tratamento de câncer de mama avançado.

Quais os efeitos do magnésio no corpo?

O magnésio é um componente mineral abundante em nosso corpo, sendo um cofator em mais de 300 sistemas enzimáticos que regulam diversas reações bioquímicas em nosso corpo, incluindo:

• síntese de proteínas,
• funções muscular e nervosa,
• controle dos níveis de glicose no sangue e
• regulação da pressão sanguínea.

É necessário para produção de energia, fosforilação oxidativa e glicólise. Contribui para o desenvolvimento estrutural do osso e é necessário para a produção de DNA, RNA e do antioxidante glutationa. O magnésio ainda desenvolve um importante papel no transporte ativo de íons de cálcio e potássio através das membranas celulares, um processo que é essencial para a condução dos impulsos nervosos, da contração muscular e do ritmo cardíaco normal.

Um corpo adulto contém cerca de 25 g de magnésio, com 50 a 60% presente nos ossos e boa parte do resto em tecidos macios. Menos de 1% do magnésio está presente no plasma sanguíneo, sendo que esses níveis são mantidos sob rígido controle.

→ Deficiência de magnésio no corpo

A deficiência de magnésio por baixa ingestão é incomum em pessoas saudáveis, uma vez que os rins regulam a quantidade excretada desse metal. Porém, ingestões ineficientes habituais ou perda excessiva de magnésio por conta de condições adversas de saúde, como alcoolismo crônico ou o uso de alguns medicamentos podem ocasionar deficiência de magnésio. Baixos níveis de magnésio podem acarretar:

• hipertensão e doenças cardiovasculares,
• diabetes do tipo 2 (uma vez que ele participa do metabolismo da glicose),
• osteoporose (o magnésio está envolvido na formação do osso) e
• enxaqueca.

→ Excesso de magnésio no corpo 

O excesso de magnésio em nosso corpo é também incomum, uma vez que, como anteriormente dito, os rins regulam seus níveis de excreção. Contudo, ingestão excessiva de magnésio, que pode ser causada por suplementação ou medicamentos, pode acarretar diarreia acompanhada de cólica abdominal e náusea.

Já foram reportadas mortes por hipermagnesemia (ingestão acima dos 5 g de magnésio ao dia). Os sintomas mais comuns dessa condição são:

• hipotensão,
• vômitos,
• náusea,
• retenção de urina,
• íleo paralítico,
• depressão e letargia

antes de progredir para

• fraqueza muscular,
• dificuldade de respiração,
• hipotensão extrema,
• batimentos cardíacos irregulares e
• paradas cardíacas.

A perda das funções renais agrava, ainda mais, o excesso de magnésio, por ausência de capacidade de eliminação desse metal.

Onde o magnésio é encontrado?

O magnésio é o oitavo elemento mais abundante da crosta terrestre e é o terceiro elemento mais abundante dos oceanos. Sendo assim, é bem distribuído em minerais e em sais dissolvidos nos mares. Alguns minerais importantes de magnésio são a dolomita (CaCO₃∙MgCO₃), a magnesita (MgCO₃), a olivina ((Mg,Fe)₂SiO₄) e a carnalita (KCl∙MgCl₂∙6H₂O).

Obtenção do magnésio

O magnésio é o único metal alcalino-terroso produzido em larga escala. A obtenção é feita a partir do carbonato misto dolomita, o qual é decomposto termicamente para uma mistura de MgO e CaO. O MgO é reduzido por ferrosilício em recipientes de níquel. O magnésio é, então, separado por destilação a vácuo:

2 MgO + 2 CaO + FeSi → 2 Mg + Ca₂SiO₄ + Fe

A extração de magnésio também pode ser realizada a partir da eletrólise ígnea do MgCl₂. Essa técnica é mais aplicada para obtenção de magnésio oriundo de oceanos. A primeira etapa consiste na precipitação do Mg(OH)₂ por meio da adição de Ca(OH)₂, produzido a partir de CaCO₃ de depósitos calcários.

A neutralização por ácido clorídrico e conseguinte evaporação da água promove a formação de uma forma hidratada de cloreto de magnésio, MgCl₂∙xH₂O. A aplicação de elevadas temperaturas (cerca de 990 K), leva à formação do cloreto de magnésio anidro. A partir daí, segue-se para a fusão do sal e solidificação do Mg:

2 HCl + Mg(OH)₂ → MgCl₂ + H₂O

Reação catódica: Mg²⁺ (l) + 2 e⁻ → Mg (l)

Reação anódica: 2 Cl⁻ (l) → Cl₂ (g) + 2 e⁻

Qual a importância do magnésio?

Como dito anteriormente, o magnésio apresenta um grande papel biológico, sendo considerado um macromineral. Sua ação é importante na regulação de reações bioquímicas que envolvem síntese proteica, controle dos níveis de glicose do nosso corpo, bom funcionamento do coração e regulação da pressão sanguínea, formação dos ossos, fosforilação oxidativa, bom funcionamento muscular e do sistema nervoso, produção de energia, além da síntese do DNA, RNA e do “antioxidante mestre”, a glutationa.

Além disso, saindo um pouco do contexto animal, o magnésio, na forma de íons Mg²⁺, está na composição da clorofila, um pigmento verde encontrado nas plantas e algas, responsável não só pela coloração, mas também pela absorção da energia luminosa no processo de fotossíntese. Embora não seja o metal que participa da reação redox do processo de fotossíntese, o magnésio é importante estruturalmente, reduzindo a perda de energia por vibração, assim auxiliando no rendimento global do processo.

Precauções com o magnésio

Os riscos com o magnésio estão associados às suas reações violentas, tanto com halogênios, quanto com ácidos, que podem levar à formação de gás hidrogênio (inflamável). Vale lembrar também que o magnésio finamente dividido é também inflamável e seu brilho intenso no processo de queima pode danificar a visão.

A queima libera grande quantidade de energia térmica, além de apresentar uma velocidade de propagação alta, devido à superfície de contato elevada. Para piorar, o fogo pode retornar após ter sido declarado extinto. Para combatê-lo, extintores de água e CO₂ não devem ser utilizados, mas sim os de classe D, ou areia seca, cimento, grafite ou calcário.

A ingestão de níveis elevados de magnésio na dieta pode não ser um problema para pessoas saudáveis, uma vez que os rins conseguem fazer a excreção de quaisquer níveis excedentes. O risco, entretanto, reside no uso de suplementos e medicações cuja alta dose pode sobrecarregar os rins e levar ao quadro de hipermagnesemia que, em alguns casos, pode ser fatal.

História do magnésio

O nome magnésio vem de Magnésia, um distrito grego que fica localizado na região da Tessália, local onde foi encontrado um mineral branco e macio conhecido como talco (esteatite), um silicato hidratado de magnésio, no período da Grécia Antiga.

Em 1755, o magnésio foi identificado como um novo elemento pelo cientista britânico Joseph Black. Contudo, o magnésio, em sua forma isolada, foi alcançado pela primeira vez em 1808, por meio dos trabalhos de Sir Humphry Davy, que se aproveitou de técnicas eletrolíticas anteriormente desenvolvidas por Jöns Jakob Berzelius e Magnus Martin Pontin para isolar sódio, bário, potássio, estrôncio e cálcio, entre os anos de 1807-1808. Posteriormente, em 1831, Antoine Bussy isolou o magnésio de forma mais adequada e com maior nível de pureza.

Saiba mais: Qual a importância do cálcio para o nosso corpo?

Curiosidades do magnésio

• O intenso e deslumbrante brilho causado pela combustão do magnésio fez com que ele fosse utilizado em artigos de pirotecnia como fogos de artifício.
• Victor Grignard desenvolveu os compostos que levam seu nome no ano de 1900, aos 29 anos, enquanto escrevia seu doutorado. Pelas suas pesquisas, revolucionárias para a Química Orgânica, recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1912.
• O magnésio pode ser facilmente obtido por alimentação e dieta adequadas. Vegetais de folhas verdes, como espinafre, legumes, nozes, sementes e grãos são excelentes fontes de magnésio. As três maiores fontes são as sementes de abóbora (que podem ser ingeridas assadas), sementes de chia e amêndoas.
• O leite de magnésia, uma solução aquosa de hidróxido de magnésio, é muito empregado como laxante e antiácido.

Créditos da imagem

^[1] Colleen Michaels/ Shutterstock

Fontes

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