The mineralogy of Magnesium
| General Properties | |
|---|---|
| Symbol: | Mg |
| Atomic Number: | 12 |
| Standard atomic weight (Ar): | 24.3050(6) |
| Electron configuration: | [Ne] 3s2 |
| Photos | ||
|---|---|---|
      | ||
| < | Crystalised magnesium | > |
| Atomic Properties | |
|---|---|
| Electronegativity (Pauling scale): | 1.31 |
| Atomic Radius: | 145 pm |
| Ionic Radius: | 72 pm (+2) |
| Van der Waals Radius: | 173 pm |
| 1st Ionization energy: | 738 kJ/mol |
| Oxidation States: | 1,2 |
| Physical Properties | |
|---|---|
| Standard State: | solid |
| Bonding Type: | metallic |
| Melting Point: | 923 K |
| Boiling Point: | 1363 K |
| Density: | 1.74 g/cm3 |
| Metal/Non-Metal: | alkaline earth metal |
| Main isotopes of Magnesium | ||||
|---|---|---|---|---|
| Isotope | % in Nature | Half Life | Decay type | Decay product |
| 24Mg | 78.99% | stable | ||
| 25Mg | 10.00% | stable | ||
| 26Mg | 11.01% | stable | ||
| Main ions of Magnesium | ||||
|---|---|---|---|---|
| Name | Ion | Example minerals | ||
| magnesium | Mg2+ | Magnesite, Dolomite | ||
| Other Information | |
|---|---|
| Year Discovered: | 1755 |
| Discovered By: |  Joseph Black |
| Year Isolated: | 1808 |
| Isolated By: |  Humphry Davy |
| Named For: |  after Magnesia, Greece |
| CPK color coding: | #8AFF00 |
| External Links: | WikipediaWebElementsLos Alamos National LaboratoryTheodore Gray's PeriodicTable.com |
| Simple Compounds and Mineral Names | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nitrides | trimagnesium dinitride | Mg3N2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sulfides | magnesium sulphide | MgS | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Selenides | magnesium selenide | MgSe | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tellurides | magnesium telluride | MgTe | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hydrides | magnesium dihydride | MgH2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hydroxides | magnesium hydroxide | Mg(OH)2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fluorides | magnesium difluoride | MgF2 | +2 | Sellaite | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chlorides | magnesium dichloride | MgCl2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iodides | magnesium diiodide | MgI2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxides | magnesium oxide | MgO | +2 | Periclase | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium peroxide | MgO2 | +2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Carbonates | magnesium carbonate | MgCO3 | +2 | Magnesite | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sulfates | magnesium sulfate | MgSO4 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium sulfate tetrahydrate | MgSO4 · 4H2O | +2 | Cranswickite, Starkeyite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium sulfate pentahydrate | MgSO4 · 5H2O | +2 | Pentahydrite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium sulfate hexahydrate | MgSO4 · 6H2O | +2 | Hexahydrite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium sulfate heptahydrate | MgSO4 · 7H2O | +2 | Epsomite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| magnesium sulfate undecahydrate | MgSO4 · 11H2O | +2 | Meridianiite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mineral Diversity of Magnesium | |
|---|---|
| 2. Sulfides And Sulfosalts | 7 valid mineral species |
| 3. Halides | 24 valid mineral species |
| 4. Oxides | 70 valid mineral species |
| 5. Carbonates | 43 valid mineral species |
| 6. Borates | 61 valid mineral species |
| 7. Sulfates | 68 valid mineral species |
| 8. Phosphates, Arsenates, Vanadates | 157 valid mineral species |
| 9. Silicates | 263 valid mineral species |
| 10. Organic Compounds | 7 valid mineral species |
| Total: | 700 valid species containing essential Magnesium |
| Geochemistry of Magnesium | |
|---|---|
| Goldschmidt classification: | Lithophile |
| Mg2+ was one of the ions least depleted from the mantle in the formation of the crust. | |
| Mg2+ enters early-forming phases in igneous rocks. | |
| Mg2+ is one of the eight most abundant solutes in average river water. | |
| Mg2+ solute can be a limiting nutrient in the growth of bacteria. | |
| Mg2+ solute is a macronutrient on land. | |
| Mg2+ is essential to nutrition of at least some vertebrates ('essential minerals'). | |
| Elemental Abundance for Magnesium | ||
|---|---|---|
| Crust (CRC Handbook) | 2.33 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Kaye & Laby) | 2.8 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Greenwood) | 2.7640 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Taylor) | 3.20 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Wänke) | 2.37 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Weaver) | 1.69 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Upper Crust (Ahrens/Taylor) | 1.33 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Upper Crust (Ahrens/Shaw) | 1.35 x 10-2 | mass fraction, kg/kg |
| Sea Water (CRC Handbook) | 1.29 x 10-3 | mass per volume fraction, kg/L |
| Sea Water (Kaye & Laby) | 1.3 x 10-3 | mass per volume fraction, kg/L |
| The Sun (Kaye & Laby) | 1.0 x 100 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Kaye & Laby) | 1.1 x 100 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Ahrens) | 1.074 x 100 (3.8%) | atom mole fraction relative to Si=1 (% uncertainty) |
| Element association of Magnesium in the Mineral World | |||
|---|---|---|---|
| This table compares the known valid mineral species listed listed with Magnesium and the other elements listed based on the official IMA formula. Note that unlike other sections on this page this includes non-essential elements. The first data column contains the total number of minerals listed with Magnesium and the element listed for that row. The second data column lists this number as a percentage of all minerals listed with Magnesium. The final data column compares this percentage against the percentage of all minerals that contain the element listed in each row. Click on a heading to sort. |
| Periodic Table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Sodium << Magnesium >> Aluminium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Most widespread minerals containing Magnesium | ||||||||||
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| This list of minerals containing Magnesium is built from the mindat.org locality database. This is based on the number of localities entered for mineral species and is therefore slanted towards minerals interesting to collectors with less coverage of common rock-forming-minerals so it does not give an undistorted distribution of Magnesium mineral species. It is more useful when comparing rare species rather than common species. |
| Name | Formula | Crystal System | Mindat Localities |
|---|---|---|---|
| Dolomite | CaMg(CO3)2 | Trigonal | 11907 |
| Diopside | CaMgSi2O6 | Monoclinic | 5431 |
| Actinolite | ◻Ca2(Mg4.5-2.5Fe0.5-2.5)Si8O22(OH)2 | Monoclinic | 4273 |
| Talc | Mg3Si4O10(OH)2 | Triclinic | 4063 |
| Tremolite | ◻Ca2Mg5(Si8O22)(OH)2 | Monoclinic | 3175 |
| Phlogopite | KMg3(AlSi3O10)(OH)2 | Monoclinic | 3151 |
| Augite | (CaxMgyFez)(Mgy1Fez1)Si2O6 | Monoclinic | 2946 |
| Spinel | MgAl2O4 | Isometric | 2566 |
| Clinochlore | Mg5Al(AlSi3O10)(OH)8 | Monoclinic | 2254 |
| Magnesite | MgCO3 | Trigonal | 1810 |
| Photos |
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| Important industrial minerals containing Magnesium | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Name | Formula | Crystal System |
|---|---|---|
| Dolomite | CaMg(CO3)2 | Trigonal |
| Magnesite | MgCO3 | Trigonal |
| Photos |
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Constants and physical property data from:
David R. Lide (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005).
Kaye and Laby Tables of Physical & Chemical Constants (2005). Section 3.1.3, Abundances of the elements
A. Earnshaw, N. Greenwood, Chemistry of the Elements, 2nd edition, Butterworth-Heinemann, (1997)
Thomas J. Ahrens (ed.), Global Earth Physics : A Handbook of Physical Constants, American Geophysical Union (1995)
L.B. Railsback, An Earth Scientist's Periodic Table of the Elements and Their Ions : Geology 31:9 p737-740 (2003)
Emsley, J. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. New York: Oxford University Press (2001)
