Cloruro de magnesio
Sal inorgánica: MgCl2 y sus hidratos
Cloruro de magnesio
Nombres
Otros nombres
  • Dicloruro de magnesio
Identificadores
  • 7786-30-3 controlarY
  • 7791-18-6 (hexahidrato) controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
  • Imagen interactiva
EBICh
  • CHEBI:6636 controlarY
Química biológica
  • ChEMBL1200547 ☒norte
Araña química
  • 22987 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.029.176
Número CE
  • 232-094-6
Número EE511 (reguladores de acidez, ...)
9305
Identificador de centro de PubChem
  • 24584
Número RTECS
  • OM2975000
UNIVERSIDAD
  • 59XN63C8VM controlarY
  • 02F3473H9O  (hexahidrato) controlarY
  • DTXSID5034690
  • InChI=1S/2ClH.Mg/h2*1H;/q;;+2/p-2 controlarY
    Clave: TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L controlarY
  • InChI=1S/2ClH.Mg/h2*1H;/q;;+2/p-2
  • Cl[Mg]Cl
  • [Mg+2].[Cl-].[Cl-]
Propiedades
MgCl2​
Masa molar95,211 g/mol (anhidro)
203,31 g/mol (hexahidrato)
Aparienciasólido cristalino blanco o incoloro
Densidad2,32 g/cm 3 (anhidro)
1,569 g/cm 3 (hexahidrato)
Punto de fusión714 °C (1317 °F; 987 K)
anhidro
117 °C (243 °F; 390 K)
hexahidrato con calentamiento rápido; el calentamiento lento conduce a la descomposición a partir de 300 °C (572 °F; 573 K)
Punto de ebullición1.412 °C (2.574 °F; 1.685 K)
  • Anhidro:
  • 52,9 g/(100 mL) (0 °C)
  • 54,3 g/(100 mL) (20 °C)
  • 72,6 g/(100 mL) (100 °C)
Solubilidadligeramente soluble en acetona , piridina
Solubilidad en etanol7,4 g/(100 ml) (30 °C)
−47,4·10 −6 cm3 / mol
1,675 (anhidro)
1,569 (hexahidrato)
Estructura
CdCl2​
(octaédrica, 6 coordenadas)
Termoquímica
71,09 J/(mol·K)
89,88 J/(mol·K)
−641,1 kJ/mol
−591,6 kJ/mol
Farmacología
A12CC01 ( OMS ) B05XA11 ( OMS )
Peligros [1]
Seguridad y salud en el trabajo (SST/OHS):
Principales peligros
Irritante
Etiquetado SGA :
GHS07: Signo de exclamación
Advertencia
H319 , H335
NFPA 704 (rombo cortafuegos)
NFPA 704 diamante de cuatro coloresHealth 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 0: Will not burn. E.g. waterInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
0
0
punto de inflamabilidadIninflamable
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )
2800 mg/kg (oral, rata)
Ficha de datos de seguridad (FDS)ICSC 0764
Compuestos relacionados
Otros aniones
Otros cationes
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

El cloruro de magnesio es un compuesto inorgánico con la fórmula MgCl2 . Forma hidratos MgCl2 · nH2O , donde n puede variar de 1 a 12. Estas sales son sólidos incoloros o blancos que son altamente solubles en agua. Estos compuestos y sus soluciones, ambos presentes en la naturaleza, tienen una variedad de usos prácticos. El cloruro de magnesio anhidro es el principal precursor del metal magnesio, que se produce a gran escala. El cloruro de magnesio hidratado es la forma más disponible. [2]

Producción

El cloruro de magnesio se puede extraer de la salmuera o del agua de mar . En América del Norte , se produce principalmente a partir de la salmuera del Gran Lago Salado . En el valle del Jordán , se obtiene del Mar Muerto . El mineral bischofita ( MgCl2 · 6H2O ) se extrae (mediante minería por disolución) de antiguos lechos marinos, por ejemplo, el lecho marino de Zechstein en el noroeste de Europa. Algunos depósitos son resultado del alto contenido de cloruro de magnesio en el océano primigenio. [3] Parte del cloruro de magnesio se produce a partir de la evaporación del agua de mar.

En el proceso Dow , el cloruro de magnesio se regenera a partir de hidróxido de magnesio utilizando ácido clorhídrico :

Mg(OH) 2 ( s ) + 2 HCl( ac ) → MgCl2 ( ac ) + 2 H2O ( l )

También se puede preparar a partir de carbonato de magnesio mediante una reacción similar.

Estructura

El MgCl2 cristaliza en el motivo de cloruro de cadmio CdCl2 , que presenta centros octaédricos de Mg.

Se conocen varios hidratos con la fórmula MgCl 2 · n H 2 O , y cada uno pierde agua al calentarse: n = 12 (−16,4 °C), 8 (−3,4 °C), 6 (116,7 °C), 4 (181 °C), 2 (aproximadamente 300 °C). [4] En el hexahidrato, el Mg 2+ también es octaédrico , estando coordinado a seis ligandos de agua . [5] El octahidrato y el dodecahidrato pueden cristalizarse a partir de agua por debajo de 298 K. Como se verificó mediante cristalografía de rayos X , estos hidratos "superiores" también presentan iones [Mg(H 2 O) 6 ] 2+ . [6] También se ha cristalizado un decahidrato. [7]

Preparación, propiedades generales

El MgCl 2 anhidro se produce industrialmente calentando la sal compleja denominada dicloruro de hexamminomagnesio [Mg(NH 3 ) 6 ] 2+ (Cl − ) 2 . [2] La deshidratación térmica de los hidratos MgCl 2 · n H 2 O ( n = 6, 12) no ocurre de manera directa. [8]

Como lo sugiere la existencia de hidratos, el MgCl 2 anhidro es un ácido de Lewis , aunque débil. Un derivado es el tetracloromagnesato de tetraetilamonio [N(CH 2 CH 3 ) 4 ] 2 [MgCl 4 ] . El aducto MgCl 2 ( TMEDA ) es otro. [9] En el polímero de coordinación con la fórmula MgCl 2 ( dioxano ) 2 , Mg adopta una geometría octaédrica. [10] La acidez de Lewis del cloruro de magnesio se refleja en su deliquescencia , lo que significa que atrae la humedad del aire hasta el punto de que el sólido se convierte en líquido.

Aplicaciones

Precursor del magnesio metálico

El MgCl2 anhidro es el principal precursor del magnesio metálico. La reducción de Mg2 + a Mg metálico se realiza por electrólisis en sal fundida . [2] [11] Como también es el caso del aluminio , una electrólisis en solución acuosa no es posible ya que el magnesio metálico producido reaccionaría inmediatamente con agua, o en otras palabras, el H + del agua se reduciría a H2 gaseoso antes de que pudiera ocurrir la reducción de Mg. Por lo tanto, se requiere la electrólisis directa de MgCl2 fundido en ausencia de agua porque el potencial de reducción para obtener Mg es menor que el dominio de estabilidad del agua en un diagrama E h –pH ( diagrama de Pourbaix ).

MgCl2 → Mg + Cl2

La producción de magnesio metálico en el cátodo (reacción de reducción) va acompañada de la oxidación de los aniones cloruro en el ánodo con liberación de cloro gaseoso . Este proceso se desarrolla a gran escala industrial.

Control de polvo y erosión

El cloruro de magnesio es una de las muchas sustancias que se utilizan para controlar el polvo, estabilizar el suelo y mitigar la erosión eólica . [12] Cuando se aplica cloruro de magnesio en carreteras y áreas de suelo desnudo, surgen problemas de rendimiento tanto positivos como negativos que están relacionados con muchos factores de aplicación. [13]

Catálisis

Los catalizadores Ziegler-Natta , utilizados comercialmente para producir poliolefinas , a menudo contienen MgCl2 como soporte del catalizador . [14] La introducción de soportes de MgCl2 aumenta la actividad de los catalizadores tradicionales y permitió el desarrollo de catalizadores altamente estereoespecíficos para la producción de polipropileno . [15]

El cloruro de magnesio también es un catalizador de ácido de Lewis en reacciones aldólicas . [16]

Control de hielo

Imagen de un camión aplicando descongelante líquido (cloruro de magnesio) en las calles de la ciudad.

El cloruro de magnesio se utiliza para descongelar a baja temperatura carreteras , aceras y estacionamientos . Cuando las carreteras están en peligro debido a las condiciones de hielo, se aplica cloruro de magnesio para ayudar a evitar que el hielo se adhiera al pavimento, lo que permite que las máquinas quitanieves limpien las carreteras tratadas de manera más eficiente.

Para evitar la formación de hielo en el pavimento, el cloruro de magnesio se aplica de tres formas: como antihielo, que consiste en esparcirlo sobre las carreteras para evitar que la nieve se adhiera y se forme; como humectación previa, que consiste en rociar una formulación líquida de cloruro de magnesio directamente sobre la sal mientras se esparce sobre el pavimento de la carretera, humedeciendo la sal para que se adhiera a la carretera; y como pretratamiento, que consiste en mezclar el cloruro de magnesio y la sal antes de cargarlos en camiones y esparcirlos sobre las carreteras pavimentadas. El cloruro de calcio daña el hormigón dos veces más rápido que el cloruro de magnesio. [17] Se supone que la cantidad de cloruro de magnesio debe controlarse cuando se utiliza para descongelar, ya que puede contaminar el medio ambiente. [18]

Nutrición y medicina

El cloruro de magnesio se utiliza en preparaciones nutracéuticas y farmacéuticas . El hexahidrato a veces se anuncia como " aceite de magnesio ".

Cocina

El cloruro de magnesio ( E511 [19] ) es un coagulante importante utilizado en la preparación de tofu a partir de leche de soja .

En Japón se vende como nigari (にがり, palabra derivada de la palabra japonesa para "amargo"), un polvo blanco producido a partir de agua de mar después de haber eliminado el cloruro de sodio y evaporado el agua. En China, se llama lushui (卤水).

El Nigari o Iushui es, en realidad, cloruro de magnesio natural, es decir, no está completamente refinado (contiene hasta un 5% de sulfato de magnesio y diversos minerales). Los cristales proceden de lagos de la provincia china de Qinghai , para luego ser procesados ​​en Japón.

Jardinería y horticultura

Debido a que el magnesio es un nutriente móvil, el cloruro de magnesio se puede utilizar eficazmente como sustituto del sulfato de magnesio (sal de Epsom) para ayudar a corregir la deficiencia de magnesio en las plantas mediante la alimentación foliar . La dosis recomendada de cloruro de magnesio es menor que la dosis recomendada de sulfato de magnesio (20 g/L). [20] Esto se debe principalmente al cloro presente en el cloruro de magnesio, que puede alcanzar fácilmente niveles tóxicos si se aplica en exceso o con demasiada frecuencia. [21]

Se ha descubierto que concentraciones más altas de magnesio en plantas de tomate y algunos pimientos pueden hacerlas más susceptibles a enfermedades causadas por la infección de la bacteria Xanthomonas campestris , ya que el magnesio es esencial para el crecimiento bacteriano. [22]

Tratamiento de aguas residuales

Se utiliza para suministrar el magnesio necesario para precipitar el fósforo en forma de estruvita a partir de residuos agrícolas [23] así como de orina humana.

Aparición

Fracciones de masa de varios iones de sal en el agua de mar
Composición química de la sal marina

Las concentraciones de magnesio en el agua de mar natural están entre 1250 y 1350 mg/L, alrededor del 3,7% del contenido mineral total del agua de mar. Los minerales del Mar Muerto contienen una proporción de cloruro de magnesio significativamente mayor, 50,8%. Los carbonatos y el calcio [ aclaración necesaria ] son ​​esenciales para el crecimiento de los corales , las algas coralinas , las almejas y los invertebrados . El magnesio puede agotarse por las plantas de manglares y el uso excesivo de agua de cal o por superar los valores naturales de calcio, alcalinidad y pH . [24] La forma mineral más común del cloruro de magnesio es su hexahidrato, la bischofita. [25] [26] El compuesto anhidro se presenta muy raramente, como la cloromagnesita. [26] Los cloruros-hidróxidos de magnesio, la korshunovskita y la nepskoeíta, también son muy raros. [27] [28] [26]

Toxicología

Los iones de magnesio tienen un sabor amargo y las soluciones de cloruro de magnesio son amargas en distintos grados, dependiendo de la concentración.

La toxicidad del magnesio por sales de magnesio es poco frecuente en individuos sanos con una dieta normal, porque el exceso de magnesio se excreta fácilmente en la orina por los riñones . Se han descrito algunos casos de toxicidad oral por magnesio en personas con función renal normal que ingieren grandes cantidades de sales de magnesio, pero es poco frecuente. Si se ingiere una gran cantidad de cloruro de magnesio, tendrá efectos similares al sulfato de magnesio , causando diarrea, aunque el sulfato también contribuye al efecto laxante del sulfato de magnesio, por lo que el efecto del cloruro no es tan grave.

Toxicidad para las plantas

El cloruro ( Cl − ) y el magnesio ( Mg 2+ ) son nutrientes esenciales importantes para el crecimiento normal de las plantas. Un exceso de cualquiera de los dos nutrientes puede dañar a una planta, aunque las concentraciones de cloruro foliar están más fuertemente relacionadas con el daño foliar que el magnesio. Las altas concentraciones de iones MgCl 2 en el suelo pueden ser tóxicas o cambiar las relaciones hídricas de tal manera que la planta no pueda acumular fácilmente agua y nutrientes. Una vez dentro de la planta, el cloruro se mueve a través del sistema de conducción de agua y se acumula en los márgenes de las hojas o acículas, donde ocurre primero la muerte regresiva. Las hojas se debilitan o mueren, lo que puede llevar a la muerte del árbol. [29]

Véase también

Notas y referencias

Notas
  1. ^ "Resumen de clasificación y etiquetado". echa.europa.eu .
  2. ^ a b C Margarete Seeger; Walter Otto; Wilhelm Flick; Friedrich Bickelhaupt; Otto S. Akkerman. "Compuestos de magnesio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a15_595.pub2. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ Hisahiro Ueda y Takazo Shibuya (2021). "Composición del océano primordial justo después de su formación: restricciones derivadas de las reacciones entre la corteza primitiva y un fluido fuertemente ácido y rico en CO2 a temperaturas y presiones elevadas". Minerales . 11 (4). Minerales 2021, 11(4), p. 389: 389. Bibcode :2021Mine...11..389U. doi : 10.3390/min11040389 .
  4. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. Química inorgánica Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
  5. ^ Wells, AF (1984) Química inorgánica estructural , Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 . 
  6. ^ Hennings, Erik; Schmidt, Horst; Voigt, Wolfgang (2013). "Estructuras cristalinas de hidratos de sales inorgánicas simples. I. Hidratos de haluro de magnesio ricos en agua MgCl2 · 8H2O , MgCl2 · 12H2O , MgBr2 · 6H2O , MgBr2 · 9H2O , MgI2 · 8H2O y MgI2 · 9H2O " . Acta Crystallographica Sección C Crystal Structure Communications . 69 (11): 1292–1300. doi :10.1107/S0108270113028138. PMID 24192174  .
  7. ^ Komatsu, Kazuki; Shinozaki, Ayako; Machida, Shinichi; Matsubayashi, Takuto; Watanabe, Mao; Kagi, Hiroyuki; Sano-Furukawa, Asami; Hattori, Takanori (2015). "Estructura cristalina del dicloruro de magnesio decahidratado determinada por difracción de rayos X y neutrones a alta presión". Acta Crystallographica Sección B Ciencia estructural, ingeniería de cristales y materiales . 71 (Pt 1): 74–80. doi :10.1107/S205252061500027X. PMID  25643718.
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Referencias
  • Manual de química y física , 71.a edición, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
  • Cloruro de magnesio como agente anticongelante
  • Archivo MSDS de cloruro de magnesio hexahidratado
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