magnesiumionen

Magnesiumionen (Mg2+) sind die zweifach positiv geladenen Kationen des Elements Magnesium. In wässriger Lösung entstehen sie durch Dissoziation von Magnesiumsalzen wie MgCl2 oder MgSO4; typischerweise liegt Mg2+ als aquatisiertes Hexaaquamagnesium-Ion [Mg(H2O)6]2+ vor, das aufgrund der hohen Ladungsdichte stark hydratisiert ist.

Chemische Eigenschaften: Mg2+ besitzt eine geringe Größe und eine hohe Hydratationsenthalpie; es bevorzugt eine sechskoordinierte Struktur mit Wasserliganden. In Lösungen kann Mg2+ zusätzlich Liganden wie Aminosäuren, Phosphate oder EDTA binden. Bei Erhöhung des pH-Werts hydrolysiert Mg2+, wodurch sich Mg(OH)2 oder MgOH+ bilden kann. Reaktionen mit Carbonat führen zur Bildung von MgCO3; in Meer- und Süßwasser trägt Magnesium zur Härte des Wassers bei.

Vorkommen und biologische Rolle: In Meerwasser liegt die Konzentration von Mg2+ bei etwa 0,052 M; Mg2+ kommt auch in Böden und in Organismen vor. Es ist ein essenzieller Cofaktor vieler Enzyme und stabilisiert negative Ladungen in ATP, ADP und Nukleinsäuren. Magnesiumionen spielen eine zentrale Rolle bei der Struktur von Ribosomen und bei der Funktion des Chlorophylls, wo das Mg2+ zentrale Bedeutung hat.

Anwendungen und Gesundheit: Mg2+ dient als wichtiger Mineralstoff in der Ernährung und wird auch in der Medizin verwendet (z. B. Mg2+-Salze wie MgSO4 oder MgCl2). In der Praxis finden hartes Wasser und Abführmittel auf Magnesiumbasis Anwendung. Eine Überdosierung oder Nierenerkrankungen können zu Hypermagnesiämie führen; häufige Nebenwirkungen sind Durchfall und Muskelschwäche.