12Mg24.305

原子番号 12 · アルカリ土類金属

マグネシウム Mg

別名: Magnesium

マグネシウムは軽い銀白色のアルカリ土類金属で、構造部品に広く使われる金属の中では最も軽いものです。あらゆるクロロフィル分子の中心に位置するため光合成に欠かせず、人体では何百種類もの酵素に必要な重要ミネラルです。

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主な性質

原子番号12
原子量24.305 (CIAAW 2024 簡略標準原子量)
分類アルカリ土類金属
2
周期3
ブロックs
状態(25 °C・1 atm)固体
融点923 K (649.9 °C)
沸点1363 K (1089.8 °C)
密度1.74 g/cm³
電気陰性度(ポーリング)1.31
原子半径(ファンデルワールス)173 pm
第一イオン化エネルギー7.646 eV
電子親和力
酸化数+2
発見1808

電子配置

簡略表記
[Ne]3s2
完全表記
1s2 2s2 2p6 3s2
電子殻ごとの電子数
2 · 8 · 2

軌道図(ボックス図)

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓

周期表での位置

発見の歴史

言い伝えによれば、1618年、イングランドのエプソムの農夫が、自分の牛が苦い泉の水を飲もうとしないことに気づきました。その水には硫酸マグネシウムが含まれていたことがわかり、これがさまざまな病気の薬として有名なエプソム塩になりました。

1755年、スコットランドの化学者 ジョゼフ・ブラック は、マグネシア(酸化マグネシウムや炭酸マグネシウム)が石灰(カルシウム化合物)とは別の物質であることを示しました。これはマグネシウムを独立した元素として認めるための重要な一歩でした。ハンフリー・デービーは 1808年 に電気分解でこの金属の不純なアマルガムを得て、フランスの化学者アントワーヌ・ビュシーは1831年ごろ、塩化マグネシウムをカリウムで還元してまとまった試料をつくりました。のちにロベルト・ブンゼンが融解塩化マグネシウムの電気分解法を開発し、これが現代の製造法の先駆けとなりました。

名前の由来

名前はギリシャのテッサリア地方の一地域 マグネシア に由来します。そこではマグネシア・アルバなどの鉱物が産出しました。同じ地名から magnet(磁石)や manganese(マンガン)という言葉も生まれ、初期の化学者たちを大いに混乱させました。元素記号は Mg です。

主な用途

  • 軽量合金: マグネシウム合金は、自動車のハンドルやトランスミッションケース、ノートパソコンやカメラのボディ、電動工具に使われます。
  • アルミニウム合金: 少量のマグネシウムを加えると、飲料缶や多くの構造部品のアルミニウムが強くなります。
  • 冶金: マグネシウムは溶けた鉄から硫黄を取り除き、クロール法では四塩化チタンを還元して金属チタンをつくります。
  • 花火: マグネシウムが燃えると強烈な白い光を出すため、信号弾や花火に使われます。
  • 医療と工業: 水酸化マグネシウムは制酸剤や下剤になり、耐熱性の酸化マグネシウムは炉の内張りに使われます。

同位体

マグネシウムには3つの安定同位体があります。マグネシウム24(約79%)、マグネシウム25(約10%)、マグネシウム26(約11%)です。一部の隕石の鉱物には、短寿命の同位体アルミニウム26の崩壊によってできた余分なマグネシウム26が含まれており、これを使って太陽系誕生から最初の数百万年に起きた出来事のタイミングを測ることができます。マグネシウム25はNMRや生物学的なトレーサー研究に役立ちます。放射性同位体はどれも短寿命です。

身近なところで

成人の体にはおよそ25グラムのマグネシウムが含まれ、そのほとんどは骨にあります。エネルギーの処理やDNAの合成にかかわるものを含め、300種類以上の酵素がマグネシウムを必要とします。葉物野菜、ナッツ、種子、全粒穀物がよい供給源です。緑の野菜が緑色なのは、マグネシウムを含むクロロフィルのおかげです。

マグネシウムのリボンや削りくずは、いったん火がつくと激しく燃えます。水をかけるとかえって火が勢いづくことがあるため、専用の消火器が使われます。

豆知識

  • マグネシウムの密度は約1.74 g/cm³で、アルミニウムのおよそ3分の2です。
  • 初期の写真家は、マグネシウムの粉末を燃やしてフラッシュにしていました。
  • マグネシウムは海水に豊富に含まれ、一部の工場では海水から商業的に取り出されています。

同じ族 (2)

データの出典 · 性質: PubChem Periodic Table(米国 NIH/NLM 公開データ)・原子量: CIAAW 2024 簡略標準原子量・名称: Wikidata(CC0)、韓国語名は大韓化学会の表記に準拠。2026-09-23 取得。