Óxido de magnesio

El óxido de magnesio (MgO), o magnesia,^[4] es un compuesto químico mineral sólido higroscópico blanco que se produce en la naturaleza como periclasa y es una fuente de magnesio. Tiene la fórmula empírica de MgO y se compone de un enrejado de iones Mg²⁺ y los iones O^2- unidos por enlace iónico. Forma hidróxido de magnesio en presencia de agua (MgO + H₂O → Mg (OH)₂), pero puede ser revertida por calentamiento para separar la humedad.

Óxido de magnesio
Óxido de magnesio
General
Otros nombres	Magnesia Magnesita
Fórmula estructural	MgO
Fórmula molecular	?
Identificadores
Número CAS	1309-48-4[1]
ChEMBL	CHEMBL1200572
PubChem	14792
Propiedades físicas
Apariencia	Polvo blanco
Densidad	3580 kg/m³; 3,58 g/cm³
Masa molar	40,3044 g/mol
Punto de fusión	2852 °C (3125 K)
Punto de ebullición	3600 °C (3873 K)
Índice de refracción (nD)	1,7355
Banda prohibida	7.8[2] eV
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	0.0062 g/L (0 °C) 0.086 g/L (30 °C)
Solubilidad	ácido amoniaco
Momento dipolar	6.2 ± 0.6[3] D
Termoquímica
ΔfH0gas	58,16 kJ/mol
ΔfH0líquido	-532,61 kJ/mol
ΔfH0sólido	-601,6 kJ/mol
S0gas, 1 bar	213,27 J·mol–1·K
S0líquido, 1 bar	48,34 J·mol–1·K–1
S0sólido	26,95 J·mol–1·K–1
Peligrosidad
Frases R	R36, R37, R38
Compuestos relacionados
Óxidos	Óxido de calcio Óxido de estroncio
Compuestos de magnesio	Hidróxido de magnesio Nitruro de magnesio
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El óxido de magnesio se conoce históricamente como magnesia alba (literalmente, el mineral blanco de Magnesia - otras fuentes dan magnesia alba, como el MgCO₃), para diferenciarlo de la magnesia negra, un mineral negro que contiene lo que hoy se conoce como óxido de manganeso (II).

Obtención y producción

El óxido de magnesio se produce de manera espontánea a partir de magnesio metálico en contacto con el oxígeno del aire, aunque se pasiva rápidamente a temperatura ambiente:^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ Mg+\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ MgO} }$

El óxido de magnesio se produce por la calcinación del carbonato de magnesio o del hidróxido de magnesio:^[5]

${\displaystyle \mathrm {MgCO_{3}{\xrightarrow {813\ K}}\ MgO+\ CO_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {Mg(OH)_{2}{\xrightarrow {\Delta }}\ MgO+\ H_{2}O} }$

También se obtiene por tratamiento de cloruro de magnesio con cal seguido por el calor:

${\displaystyle \mathrm {MgCl_{2}+\ CaO\longrightarrow \ Mg(OH)_{2}+\ CaCl_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {Mg(OH)_{2}{\xrightarrow {\Delta }}\ MgO+\ H_{2}O} }$

La calcinación a diferentes temperaturas produce óxido de magnesio con diferente reactividad. Las propiedades del óxido de magnesio obtenido por calcinación son altamente dependientes de la temperatura a la que se lleva a cabo:

• Entre 700 °C y 1000 °C, se obtiene un producto de una amplia variedad de aplicaciones industriales, tales como pigmento para pintura, relleno para papel y otros materiales sintéticos. Se trata de una magnesia en forma reactiva, que a veces se llama magnesia cáustica.
• Entre 1000 °C y 1500 °C, se obtiene un producto químicamente menos reactivo que es muy adecuado para aplicaciones que requieren un lento deterioro: fertilizantes, suplementos alimenticios para el ganado, etc;
• Entre 1500 °C y 2000 °C, la magnesia obtenida se denomina "sinterizada" y es muy estable, incluso a alta temperatura. Encuentra su principal uso como material refractario: ladrillos para hornos, crisoles de revestimiento interno utilizados en la metalurgia, retardante de llama para la industria de la construcción, etc.^[6]

Aplicaciones

La aplicación principal es como material refractario. Un material refractario es aquel material que física y químicamente es estable a altas temperaturas. "Con mucho, el mayor consumidor de magnesia en todo el mundo es la industria refractaria, que consume alrededor del 56% de la magnesia en los Estados Unidos en 2004, el 44% restante se utiliza en la agricultura, química, construcción, medio ambiente y otras aplicaciones industriales."^[7]

Biomedicina

Entre las nanopartículas de óxido metálico, el magnesio Las nanopartículas de óxido (NP de MgO) tienen distintas propiedades fisicoquímicas y biológicas, incluidas biocompatibilidad, biodegradabilidad, alta bioactividad, importantes propiedades antibacterianas y buena Propiedades mecánicas, que lo convierten en una buena opción como refuerzo en composites.^[8]

Cemento

El MgO es uno de los parámetros de calidad en la fabricación del cemento Portland en plantas de proceso seco. Si se agrega demasiado MgO, el cemento puede llegar a ser expansivo. La composición química de los cementos se da siempre en forma de óxidos.^[9]

Agricultura

El contenido de magnesio de un fertilizante se da en forma de MgO.^[10] Para pasar de Mg a MgO solo hay que multiplicar la concentración de Mg por el factor de conversión 1,658.

Desecante

El MgO es un desecante relativamente pobre, pero debido a que neutraliza a los ácidos de óxido de azufre que se generan en el proceso Kraft, es utilizado en muchas bibliotecas para preservar libros.^[11]

Medicina

En medicina, el óxido de magnesio en suspensión acuosa (leche de magnesia) se utiliza para el alivio de la acidez como un antiácido, y como un laxante a corto plazo. También se utiliza para mejorar los síntomas de la indigestión. Los efectos secundarios del óxido de magnesio pueden incluir náuseas y calambres.^[12] En cantidades suficientes para obtener un efecto laxante, los efectos secundarios del uso a largo plazo incluyen enterolitos que resultan en obstrucción intestinal.