Mg – Magnesium

Tên cũ: magie

Kim loại hoạt động mạnh
Rắn, trắng bạc
Không tan trong nước
A = 24

Magnesium (Mg, tên cũ: magie) là đơn chất, chất rắn màu trắng bạc, không tan trong nước; nguyên tử khối 24. Kim loại kiềm thổ, tính khử mạnh (Mg → Mg⁺²), đứng trước H và trước Al trong dãy hoạt động hoá học.

Cấu tạo của Mg

Mg
electron tự do
Sơ đồ mạng tinh thể kim loại — không theo tỉ lệ thật

1 · Nguyên tử kim loại xếp thành mạng tinh thể
2 · Electron hoá trị tách ra thành electron tự do
3 · Ion dương và e tự do hút nhau → liên kết kim loại

Thông số vật lý của Mg

Đại lượng	Giá trị	Ghi chú
Nguyên tử khối	24	tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Mg 24)
Khối lượng mol chính xác	24,305 g/mol	theo nguyên tử khối IUPAC (Mg 24,305)
Trạng thái, màu	rắn, trắng bạc, ánh kim
Nhiệt độ nóng chảy	650 °C	NIST: điểm ba 922 K; thấp nhất trong các kim loại kiềm thổ
Nhiệt độ sôi	1 091 °C	NIST: 1 363 K; thấp nhất trong các kim loại kiềm thổ
Khối lượng riêng	1,737 g/cm³	ở 20 °C; kim loại kết cấu nhẹ nhất, bằng 2/3 Al (2,70 g/cm³) và chưa bằng 1/4 thép (7,87 g/cm³)
Điện trở suất	43,9 nΩ·m	ở 20 °C; dẫn điện khá (Cu 16,8, Al 26,5, Fe 96,1 nΩ·m)
Độ dẫn nhiệt	156 W/(m·K)	Al: 237, Fe: 80,4 W/(m·K)
Độ cứng Mohs	1–2,5	Mg đa tinh thể giòn, dễ nứt; thêm khoảng 1 % Al đã dẻo hơn nhiều — vì thế Mg hầu như chỉ dùng ở dạng hợp kim
Nhiệt độ tự bốc cháy	≈ 473 °C (dải Mg)	ngọn lửa Mg đạt khoảng 3 100 °C, sáng trắng và giàu tia tử ngoại; khối Mg lớn khó bắt lửa hơn bột, phoi, dải
Cấu hình electron	[Ne]3s²	nhường 2e lớp ngoài thành Mg²⁺ — hoá trị duy nhất là II; độ âm điện 1,31
Lớp oxide bảo vệ	MgO mỏng	tạo ngay trong không khí, đủ để cất Mg ngoài không khí (không cần dầu hoả như Na) nhưng không kín như Al₂O₃ nên Mg xỉn màu và ăn mòn nhanh hơn Al
Mạng tinh thể	lục phương xếp chặt (hcp)	cùng kiểu mạng với Zn; thuận từ yếu, không bị nam châm hút

Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.

Thành phần nguyên tố của Mg

Nguyên tố	NTKNguyên tử khối	Số ng.tửSố nguyên tử	KLKhối lượng	% khối lượng
Mg magnesium	24	1	24	100,00 %
TổngNguyên tử khối Mg		1	24	100 %

NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Mg = 24 ÷ 24 × 100 % = 100,0 %.

Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ

Số mol

Khối lượng (g)

Thể tích dung dịch (mL)

Khối lượng: m = n × M = 0,25 × 24; 6 g
Số phân tử: N = n × N_A = 0,25 × 6,022 × 10²³; 1,506 × 10²³
Nồng độ mol: C_M = n / V = 0,25 / 0,25; 1 M

M = phân tử khối (g/mol); N_A = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.

Điều chế Mg

Điện phân MgCl₂ nóng chảy (MgCl₂ lấy từ nước biển hoặc quặng carnalit): MgCl₂ → Mg + Cl₂↑ (điện phân nóng chảy).

Tính chất hoá học của Mg

Kim loại kiềm thổ, tính khử mạnh (Mg → Mg⁺²), đứng trước H và trước Al trong dãy hoạt động hoá học.

Với phi kim (cháy sáng chói, toả nhiệt mạnh): 2Mg + O₂ → 2MgO; Mg + Cl₂ → MgCl₂; 3Mg + N₂ → Mg₃N₂ (t°).
Với acid thường: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑; Mg + H₂SO₄ (loãng) → MgSO₄ + H₂↑.
Với acid có tính oxi hoá (không giải phóng H₂): 4Mg + 10HNO₃ (loãng) → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O; Mg + 2H₂SO₄ (đặc) → MgSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O.
Với nước (chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun nóng): Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑ (t°).
Với CO₂ (Mg cháy được trong CO₂, nên không dập đám cháy Mg bằng CO₂): 2Mg + CO₂ → 2MgO + C (t°).
Đẩy kim loại yếu hơn khỏi dung dịch muối: Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu.

Lỗi thường gặp với Mg

Dập đám cháy Mg bằng CO₂ hoặc nước. Mg cháy được ngay trong CO₂: 2Mg + CO₂ → 2MgO + C, và khử được nước: Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂ — khí H₂ sinh ra làm lửa bùng to hơn. Đám cháy kim loại (loại D) chỉ dập bằng cát khô hoặc bột chữa cháy chuyên dụng.
Cho Mg tác dụng với nước "như Na" hoặc ngược lại "không tác dụng". Mg đứng trước H nhưng phản ứng với nước lạnh rất chậm vì Mg(OH)₂ ít tan bám lên bề mặt; đun nóng, dùng bột Mg hoặc hơi nước thì nhanh: Mg + H₂O → MgO + H₂ (hơi nước). Không có hiện tượng chạy trên mặt nước, nóng chảy thành giọt như Na.
Cho Mg tan trong dung dịch NaOH. Mg không phản ứng với dung dịch kiềm vì MgO và Mg(OH)₂ là oxide, base thông thường, không lưỡng tính. Đây là cách phân biệt Mg với Al, Zn (tan trong NaOH và giải phóng H₂).
Viết Mg + HNO₃ hoặc H₂SO₄ đặc giải phóng H₂. Với acid có tính oxi hoá, sản phẩm khử là hợp chất của N hoặc S, không phải H₂: 4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O (loãng); Mg + 2H₂SO₄ → MgSO₄ + SO₂ + 2H₂O (đặc). Mg là kim loại mạnh nên HNO₃ rất loãng còn bị khử tới NH₄NO₃.
Nhìn trực tiếp vào Mg đang cháy. Ánh sáng của Mg cháy chứa nhiều tia tử ngoại, có thể tổn thương võng mạc; phải đốt sau tấm kính bảo vệ hoặc kính hàn và không dùng tay cầm dải Mg đang cháy.

Ứng dụng của Mg

Ứng dụng	Dựa trên tính chất nào
Hợp kim nhẹ cho máy bay, ô tô, vỏ điện thoại, laptop, máy ảnh	Khối lượng riêng 1,74 g/cm³, nhẹ nhất trong các kim loại kết cấu; hợp kim Mg–Al–Zn (Elektron, magnalium) đủ bền mà nhẹ, dùng cho vỏ hộp số, khung ghế, thân máy ảnh
Pháo sáng, pháo hoa, đèn flash chụp ảnh thời kì đầu	Bột Mg cháy sáng trắng chói (ngọn lửa ≈ 3 100 °C) và phát cả tia tử ngoại: 2Mg + O₂ → 2MgO; vì thế bột Mg dùng trong pháo hoa và pháo sáng cứu hộ trên biển
Điện cực hi sinh cho vỏ tàu, ống dẫn chôn dưới đất, bình nước nóng	Mg hoạt động hơn Fe và Zn: khi nối với thép, Mg là cực âm bị ăn mòn dần, thép được bảo vệ
Chất khử để sản xuất Ti (quá trình Kroll), U, Zr	Mg khử được chloride của kim loại khó tách: TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂ (nung trong khí trơ)
Thuốc thử Grignard trong tổng hợp hữu cơ	Mg phản ứng với dẫn xuất halogen trong ether khan tạo RMgX, hợp chất cơ magie dùng để tạo liên kết C–C
Khử lưu huỳnh trong luyện gang thép, tạo gang cầu	Mg có ái lực mạnh với S nên kéo được S ra khỏi gang, thép lỏng; lượng nhỏ Mg còn làm graphite trong gang kết tinh dạng cầu (gang cầu, dẻo hơn gang xám)
Đá lửa sinh tồn (thanh Mg + đá đánh lửa)	Vụn Mg cạo ra rất mỏng nên tia lửa đánh từ đá lửa đủ đốt cháy, và Mg cháy ở nhiệt độ rất cao (≈ 3 100 °C) nên nhóm được lửa trong tình huống khẩn cấp

Nhận biết Mg

Dải Mg cháy trong không khí cho ngọn lửa sáng chói và bột trắng MgO; tan trong HCl sủi bọt khí; không tan trong dung dịch NaOH (phân biệt với Al, Zn).

An toàn và bảo quản Mg

Dễ cháy (GHS02) — bột, phoi magie: H228: chất rắn dễ cháy; H252: tự nóng lên khi số lượng lớn, có thể bốc cháy; H261: tiếp xúc với nước sinh khí dễ cháy; bột tự cháy: H250: tự bốc cháy khi tiếp xúc không khí; H260: tiếp xúc với nước sinh khí dễ cháy có thể tự bốc cháy

Phân loại hài hoà trên áp cho bột và phoi magie (ECHA C&L, chỉ số 012-002-00-9 "magnesium, powder or turnings") và bột tự cháy (012-001-00-3); magie dạng khối, thỏi không có phân loại hài hoà, một phần thông báo doanh nghiệp ghi không xếp loại. Bột, phoi, dải Mg rất dễ bắt lửa; Mg nóng chảy hoặc đang cháy phản ứng dữ dội với nước, cháy tiếp trong CO₂ và N₂ nên hầu hết bình chữa cháy thông thường không dập được. Ánh sáng Mg cháy có tia tử ngoại mạnh, hại mắt. Mg kim loại không xếp loại độc; ion Mg²⁺ là khoáng chất cần thiết (nhu cầu người lớn 310–420 mg/ngày).

Cháy Mg: dùng cát khô, bột chữa cháy kim loại (loại D) hoặc phủ kín để ngăn không khí; tuyệt đối không dùng nước, CO₂, bọt. Mg nóng chảy gặp nước nổ bắn tung toé — đứng xa, không phun nước. Bỏng do Mg cháy: làm mát bằng nước mát ít nhất 15 phút, đến cơ sở y tế. Nhìn phải ánh sáng Mg cháy thấy chói, đau mắt: nghỉ trong tối, không dụi, khám mắt nếu không đỡ. Đốt dải Mg thí nghiệm: kẹp bằng kẹp sắt, đốt trên tấm chịu nhiệt, nhìn qua kính bảo vệ.

Bảo quản: Dải, bột Mg đựng lọ kín, nơi khô, mát, xa nguồn nhiệt, acid, chất oxi hoá (KMnO₄, KClO₃, KNO₃); không để bột Mg tích tụ thành lớp dày vì có thể tự nóng lên. Dải Mg cũ xỉn màu (lớp MgO) đánh sạch bằng giấy nhám trước khi dùng. Hợp kim Mg ở xưởng: hút bụi thường xuyên, không để bụi Mg tiếp xúc nước.

Phản ứng tiêu biểu của Mg (15)

Xem tất cả 15 phản ứng →

Tự luyện về Mg

Gom từ bài tập của các phản ứng có magnesium và câu hỏi riêng cho chất.

1. Hệ số của HNO₃ trong phương trình Mg + HNO₃ (loãng) → Mg(NO₃)₂ + N₂O + H₂O (cân bằng, tối giản) là

A. 8B. 10C. 12D. 6

Đáp án B. 4Mg + 10HNO₃ → 4Mg(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O: 4 Mg nhường 8e, 2 N⁺⁵ nhận 8e tạo N₂O.

2. Tổng hệ số (nguyên, tối giản) của phương trình Mg + O₂ → MgO là

A. 3B. 4C. 5D. 6

Đáp án C. 2Mg + O₂ → 2MgO: 2 + 1 + 2 = 5.

3. Cho 2,4 g Mg tan hết trong dung dịch HCl dư, thể tích H₂ (đkc) thu được là

A. 1,2395 LB. 2,479 LC. 4,958 LD. 7,437 L

Đáp án B. n(Mg) = 2,4/24 = 0,1 mol = n(H₂) → V = 2,479 L.

4. Đám cháy magie KHÔNG được dập bằng chất nào sau đây?

A. Cát khôB. Bột chữa cháy kim loại (loại D)C. Khí CO₂D. Phủ kín để ngăn không khí

Đáp án C. Mg cháy được trong CO₂: 2Mg + CO₂ → 2MgO + C, nên CO₂ làm lửa cháy mạnh hơn; nước cũng bị Mg khử sinh H₂ dễ cháy. Chỉ cát khô, bột chữa cháy kim loại hoặc phủ kín (ngăn O₂) mới dập được.

5. Có ba mẫu kim loại Mg, Al, Zn. Thuốc thử duy nhất nào phân biệt được Mg với hai kim loại còn lại?

A. Dung dịch HClB. Dung dịch NaOHC. NướcD. Dung dịch CuSO₄

Đáp án B. Al và Zn tan trong NaOH giải phóng H₂ (Al₂O₃, ZnO lưỡng tính), còn Mg không phản ứng vì MgO là oxide base. HCl và CuSO₄ đều phản ứng với cả ba; nước ở nhiệt độ thường hầu như không phản ứng với cả ba.

6. Đốt cháy hoàn toàn 2,4 g Mg trong bình chứa CO₂ dư. Khối lượng carbon tạo thành là (Mg = 24, C = 12)

A. 0,6 gB. 1,2 gC. 2,4 gD. 4,0 g

Đáp án A. n(Mg) = 2,4/24 = 0,1 mol. 2Mg + CO₂ → 2MgO + C nên n(C) = 0,05 mol; m(C) = 0,05 × 12 = 0,6 g. Ngoài carbon còn thu được 0,1 mol MgO (4,0 g).

Câu hỏi thường gặp về Mg

Magie có tác dụng với nước không?

Có, nhưng rất chậm ở nhiệt độ thường: nhúng dải Mg vào nước chỉ thấy vài bọt khí H₂ vì Mg(OH)₂ sinh ra ít tan, bám lên bề mặt và cản phản ứng: Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂. Đun nóng hoặc dùng bột Mg thì phản ứng rõ; với hơi nước nóng tạo MgO và H₂. So với Na, K (nổ, bốc cháy) thì Mg hiền hơn nhiều, nhưng Mg đang cháy gặp nước lại phản ứng dữ dội.

Tại sao Mg cháy được trong khí CO₂?

Vì Mg có tính khử rất mạnh, đủ sức lấy oxygen của CO₂ tạo MgO và để lại muội carbon đen; phản ứng toả nhiệt mạnh nên bình CO₂ không dập được mà còn tiếp lửa cho đám cháy magie (phương trình và cách dập ở mục Lỗi thường gặp). Mg cũng cháy tiếp trong N₂ tạo Mg₃N₂.

Magie có tác dụng với NaOH không?

Không. MgO và Mg(OH)₂ là oxide base, hydroxide base thông thường nên Mg không phản ứng với dung dịch kiềm — khác Al, Zn (tan trong NaOH, sủi bọt H₂); dùng NaOH là phân biệt được Mg với hai kim loại đó. Mg chỉ tan trong acid (xem mục Lỗi thường gặp).

Magie có độc không?

Kim loại magie không xếp loại độc và Mg²⁺ là khoáng chất thiết yếu cho cơ và enzyme, người lớn cần 310–420 mg/ngày (RDA của Mỹ). Nguy hiểm của Mg nằm ở tính dễ cháy: bột, phoi, dải Mg bắt lửa dễ, cháy ở khoảng 3 100 °C, phát tia tử ngoại hại mắt và không dập được bằng nước hay CO₂ (ECHA xếp bột và phoi Mg vào chất rắn dễ cháy, H228, H261).

Magie cháy ngọn lửa màu gì? Vì sao sáng chói như vậy?

Ngọn lửa trắng sáng chói, kèm khói trắng MgO: 2Mg + O₂ → 2MgO. Phản ứng toả nhiệt rất lớn, nhiệt độ ngọn lửa tới khoảng 3 100 °C nên hạt MgO nóng tới mức phát ánh sáng trắng, kèm cả tia tử ngoại — vì thế Mg từng dùng làm đèn flash chụp ảnh và nay dùng trong pháo sáng, pháo hoa. Không nhìn thẳng vào Mg đang cháy.

Magie nhẹ hay nặng hơn nhôm?

Nhẹ hơn: khối lượng riêng 1,74 g/cm³, chỉ bằng 2/3 của Al (2,70 g/cm³) và chưa bằng 1/4 thép. Mg là kim loại kết cấu nhẹ nhất, nhưng nguyên chất thì giòn và dễ ăn mòn hơn Al nên luôn dùng ở dạng hợp kim (với Al, Zn) cho vỏ điện thoại, laptop, chi tiết ô tô, máy bay.

Mg và Al

	Mg	Al
Khối lượng riêng (20 °C)	1,74 g/cm³ — nhẹ nhất trong kim loại kết cấu	2,70 g/cm³
Nhiệt độ nóng chảy	650 °C	660 °C
Điện trở suất (20 °C)	43,9 nΩ·m	26,5 nΩ·m — dây tải điện
Hoá trị / số oxi hoá	II	III
Lớp oxide ngoài không khí	MgO mỏng, không kín — Mg xỉn màu, ăn mòn nhanh hơn	Al₂O₃ mỏng, kín, bảo vệ tốt
Với dung dịch NaOH	không phản ứng (MgO là oxide base)	tan, giải phóng H₂ (Al₂O₃ lưỡng tính)
Với HNO₃, H₂SO₄ đặc nguội	tan	thụ động
Cháy trong không khí	dễ, ngọn lửa trắng chói ≈ 3 100 °C	bột nhôm cháy được, dạng khối khó bắt lửa
Điều chế	điện phân MgCl₂ nóng chảy (từ nước biển)	điện phân Al₂O₃ nóng chảy (có cryolite)

Tài liệu tham khảo

Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 9 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 18 Tính chất chung của kim loại (Mg cháy trong không khí), bài 19 Dãy hoạt động hoá học (Mg tác dụng với acid, với nước nóng), bài 20 Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim (hợp kim nhẹ).
Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 22 Sự ăn mòn kim loại (điện cực hi sinh), bài 25 Nguyên tố nhóm IIA (tính chất, phản ứng với nước và acid, ứng dụng của Mg).
NIST Chemistry WebBook, "Magnesium", Phase change data, webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7439954 — nhiệt độ sôi 1 363 K, điểm ba 922 K (Honig và Kramer 1969).
Wikipedia, "Magnesium" (infobox dẫn CRC Handbook; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018; mục Characteristics, Uses, Biological roles, Safety precautions), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy 650 °C, nhiệt độ sôi 1 091 °C, khối lượng riêng 1,737 g/cm³, điện trở suất 43,9 nΩ·m, độ dẫn nhiệt 156 W/(m·K), độ cứng Mohs 1–2,5, mạng lục phương xếp chặt, thuận từ, độ âm điện 1,31, bằng 2/3 khối lượng riêng của Al, Mg đa tinh thể giòn và dẻo hơn khi thêm 1 % Al, lớp MgO bảo vệ, nhiệt độ tự bốc cháy dải Mg ≈ 473 °C, ngọn lửa ≈ 3 100 °C giàu tia tử ngoại, cháy tiếp trong N₂, CO₂ và nước, phản ứng chậm với nước ở nhiệt độ thường (Mg(OH)₂ cản), hơi nước cho MgO, thuốc thử Grignard, điện cực hi sinh, khử S trong luyện thép và gang cầu, quá trình Kroll, hợp kim Elektron, pháo sáng và đèn flash, đá lửa, RDA 310–420 mg/ngày, dập cháy bằng cát khô hoặc bình loại D.
Wikipedia, "Aluminium" (infobox; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018) và "Iron", "Copper" (infobox), en.wikipedia.org — khối lượng riêng Al 2,699 và Fe 7,874 g/cm³, nhiệt độ nóng chảy Al 660,3 °C, điện trở suất Al 26,5, Cu 16,78, Fe 96,1 nΩ·m, độ dẫn nhiệt Al 237, Fe 80,4 W/(m·K) (ghi chú và bảng so sánh).
ECHA CHEM, C&L Inventory: magnesium, EC 231-104-6, chỉ số 012-001-00-3 "magnesium powder (pyrophoric)" và 012-002-00-9 "magnesium, powder or turnings", chem.echa.europa.eu — phân loại hài hoà Pyr. Sol. 1 (H250), Water-react. 1 (H260) cho bột tự cháy; Flam. Sol. 1 (H228), Self-heat. 1 (H252), Water-react. 2 (H261) cho bột và phoi; hình đồ GHS02; dạng khối chỉ có thông báo doanh nghiệp (một phần "Not classified").

Cùng nhóm đơn chất

Xem tất cả hợp chất →

Cập nhật: 24/9/2026