Magnesium, ký hiệu Mg, có số hiệu nguyên tử 12 và đứng ở nhóm 2, chu kỳ 3. Trong dạng kim loại, magnesium có màu bạc và khối lượng riêng thấp, tạo cơ sở cho nhiều hợp kim nhẹ.
Magnesium, ký hiệu Mg, có số hiệu nguyên tử 12 và đứng ở nhóm 2, chu kỳ 3. Trong dạng kim loại, magnesium có màu bạc và khối lượng riêng thấp, tạo cơ sở cho nhiều hợp kim nhẹ. Trong hệ sống, nguyên tố thường được xét ở dạng ion hoặc thành phần của phức chất. Những bối cảnh này không thể được mô tả bằng một tập tính chất duy nhất của kim loại nguyên chất.
Cấu hình electron của nguyên tử magnesium là [Ne]3s2. Khi tạo các hợp chất thông thường, magnesium chủ yếu có số oxi hóa +2. Sự hình thành ion Mg2+ giúp giải thích công thức của magnesium chloride, MgCl2, hoặc magnesium oxide, MgO. Tuy nhiên, công thức hóa học chỉ biểu diễn thành phần và tỷ lệ; nó không tự cho biết cấu trúc vi mô hay hình dạng của vật liệu.
So với beryllium ở phía trên trong cùng nhóm, magnesium thể hiện nhiều tính chất phù hợp hơn với mô hình kim loại kiềm thổ thông dụng. Dù vậy, phản ứng vẫn phụ thuộc trạng thái bề mặt và môi trường. Một lớp sản phẩm trên bề mặt có thể làm thay đổi tốc độ tiếp xúc giữa kim loại và chất phản ứng, nên hiện tượng thực tế không chỉ phụ thuộc vị trí trong bảng tuần hoàn.
Magnesium cháy tạo ánh sáng mạnh và có thể tạo magnesium oxide theo phương trình 2Mg + O2 → 2MgO. Đây là quá trình oxi hóa–khử: magnesium nhường electron, oxygen nhận electron theo cách phân tích số oxi hóa. Năng lượng giải phóng và những quá trình phát xạ trong vùng cháy góp phần tạo hiện tượng sáng đặc trưng.
Cần tránh suy luận rằng magnesium oxide cũng có khả năng cháy như kim loại magnesium. Oxide là sản phẩm đã oxi hóa và có những tính chất vật liệu riêng. Tương tự, một miếng kim loại lớn và bụi kim loại có thể có hành vi rất khác do khác diện tích bề mặt và khả năng truyền nhiệt. Phân loại an toàn phải xét đúng dạng vật chất được sử dụng.
Magnesium được dùng làm nền hoặc thành phần trong các hệ hợp kim phục vụ những sản phẩm cần giảm khối lượng. Trong thiết kế, điều cần đánh giá thường là tỷ số giữa khả năng chịu tải và khối lượng của chi tiết, cùng với khả năng chế tạo và làm việc trong môi trường. Không thể kết luận một vật liệu luôn tốt hơn chỉ vì khối lượng riêng của nó nhỏ hơn.
Tính chất của hợp kim còn phụ thuộc thành phần, pha, xử lý nhiệt và công nghệ đúc hoặc gia công. Một số liệu của magnesium tinh khiết không thể được dùng thay thế toàn bộ thông số của một hợp kim thương mại. Sự phân biệt giữa nguyên tố, vật liệu nền và cấp hợp kim giúp đọc tài liệu kỹ thuật chính xác hơn.
Trong tự nhiên, magnesium hiện diện trong nhiều khoáng và trong nước biển dưới dạng ion. Muốn thu được kim loại cần chuyển hóa nguyên liệu bằng quy trình thích hợp; việc nguyên tố có mặt trong một nguồn không đồng nghĩa có sẵn magnesium tự do. Cấu trúc hóa học của nguồn nguyên liệu quyết định con đường tách và tinh chế.
Magnesium còn là thành phần trung tâm trong cấu trúc chlorophyll và có vai trò trong những hệ sinh học khác. Cách ion được phối trí với các nhóm chức làm thay đổi chức năng của toàn bộ phức chất. Điều đó minh họa một nguyên lý rộng hơn: nguyên tố vi lượng hay đa lượng không hoạt động độc lập khỏi môi trường phân tử nơi nó tồn tại.
Nhiều muối magnesium có tên gọi quen thuộc, nhưng chúng khác nhau về anion, độ tan và mục đích sử dụng. Không nên suy từ tên nguyên tố rằng mọi muối đều có cùng tác dụng sinh học hoặc có thể dùng thay thế. Việc lựa chọn sản phẩm liên quan sức khỏe cần thông tin riêng của chế phẩm và hướng dẫn chuyên môn phù hợp.
