Iridiu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Iridiu
 

77
Ir
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

osmiu ← iridiu → platină

Aspect
Aspectul elementului
Metal gri lucios
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic iridium, Ir, 77
Serie metale de tranziție
Grup , punct , bloc 9 (VIIIB) , 6 , d
Densitate 22 650 kg / m³
Duritate 6.5
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 4 F 9/2
Proprietăți atomice
Greutate atomica 192.217
Raza atomică (calc.) 135 (180) pm
Raza covalentă 137 pm
Raza Van der Waals 126 pm [1]
Configurare electronică [ Xe ] 4f 14 5d 7 6s 2
și - după nivelul de energie 2, 8, 18, 32, 15, 2
Stări de oxidare 2, 3, 4 , 6 (mediu de bază )
Structură cristalină cubic centrat pe față
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 2 739 K (2 466 ° C )
Punct de fierbere 4 701 K (4 428 ° C)
Volumul molar 8,52 × 10 −6 / mol
Entalpia vaporizării 604 kJ / mol
Căldura de fuziune 26,1 kJ / mol
Presiunea de vapori 1,47 Pa a 2 716 K
Viteza sunetului 4.825 m / s la 293,15 K.
Alte proprietăți
numar CAS 7439-88-5
Electronegativitate 2.2
Căldura specifică 130 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 1,97 × 10 7 / m Ω
Conductivitate termică 147 W / (m K)
Energia primei ionizări 880 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 600 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
191 Ir 37,3% Este stabil cu 114 neutroni
192 Ir sintetic 73.827 zile β -
ε
1.460
1.046
192 pct
192 Os
192 m Ir sintetic 241 de ani TU 0,155 192 Ir
193 Ir 62,7% Este stabil cu 116 neutroni
iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timpul de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Iridiul este elementul chimic cu numărul atomic 77 și simbolul său este Ir .

Este un metal de tranziție foarte dur, alb-argintiu, care aparține grupului platinei . Se găsește în mod natural într-un aliaj cu osmiu și este utilizat la producerea aliajelor metalice destinate să lucreze la temperaturi ridicate și în condiții de uzură ridicată.

Se crede că Iridium este cel mai rezistent metal la coroziune .

Denumirea de iridium provine din latinescul iridium din iris = curcubeu cu adăugarea sufixului -ium tipic elementelor metalice. [2]

Depunerea neobișnuit de masivă a iridiului în unele straturi geologice este considerată a fi dovada presupusului impact meteoritic care, între perioadele Cretacic și terțiar , ar fi provocat dispariția unui număr mare de forme de organisme vii, inclusiv mari, inclusiv dinozaurii .

Este utilizat în aparatele expuse la temperaturi ridicate, în contactele electrice și ca aditiv de întărire la platină.

Caracteristici

Iridium seamănă cu platina, deoarece este un metal de culoare albă, cu o nuanță galbenă foarte ușoară. Datorită caracteristicilor sale ridicate de duritate și fragilitate, este dificil de lucrat și modelat. Se știe că iridiul este cel mai rezistent metal dintre toate la coroziunea chimică. Este rezistent la acizi și nici măcar aqua regia nu îl dizolvă. Poate fi afectat numai la temperaturi ridicate și numai de săruri topite precum clorura de sodiu sau cianura de sodiu .

Există o controversă cu privire la calculul densității iridiului care este ușor mai mică decât cea a osmiului, considerat cel mai dens element cunoscut. Calculele teoretice ale densității pe baza dimensiunilor rețelei de cristal par, totuși, să dea un rezultat în contradicție cu ceea ce a fost observat experimental (22 650 kg / m³ pentru iridiu, 22 610 kg / m³ pentru osmiu). De fapt, valorile de mai sus au fost calculate din parametrii rețelei învechite folosind o masă atomică relativă de 193,1 pentru iridiu și 190,2 pentru osmiu, ceea ce a dat o eroare „brută” în calculele pentru densitatea 'iridiului. De fapt, scara de măsurare a parametrilor de rețea utilizată în trecut s-a dovedit a fi eronată. [ Mai există această diatribă? ]

În cazul iridiului, a fost calculată ulterior o valoare efectivă de 192.217, în timp ce cea a osmiului a fost egală cu 192.23. Cu noile greutăți atomice și corecția valorilor parametrilor rețelei, avem valorile moderne de densitate de 22 590 kg / m³ pentru osmiu și 22 560 kg / m³ pentru iridiu, ceea ce arată că osmiul este metalul mai dens dintre cele două la temperatura camerei. [3] [4] [5] [6] [7]

Aceste corecții oferă valori în concordanță cu concepția modernă a densității . Practic în calculele teoretice nu densitate absolută [ Care este definiția exactă? ] din fiecare dintre cele două elemente, dar cel aparent. Densitatea masivă a unui corp este calculată într-un mod formal similar cu densitatea absolută, dar ia în considerare volumul total ocupat de solid sau dimensiunile sale externe, inclusiv orice spații goale. De fapt, în mecanica continuum, densitatea este definită ca integrală a densității de fază în spațiul de fază. În acest fel, ar fi posibil să se adapteze conceptele de spumă cuantică și materie granulară concepute de fizicianul Bekenstein (care a efectuat și experimente). [ Care este relevanța acestui pasaj cu subiectul? ]

Aplicații

Utilizarea principală a iridiului este ca agent de întărire în alierea cu platină. Alte utilizări:

  • Pentru creuzete și unelte destinate să lucreze la temperaturi ridicate.
  • Contacte electrice (de exemplu: bujii Pt / Ir).
  • Aliajele de osmiu / iridiu sunt folosite pentru penițe stilou și știfturi busolă .
  • Iridiul este utilizat ca catalizator pentru carbonilarea metanolului pentru a produce acid acetic .
  • Aliat cu platină oferă un material cu coeficient termic zero utilizat în mecanică, un exemplu este proba de metru standard păstrată la Paris
  • În pințele de aur ale stilourilor, vârful este realizat din iridiu pentru a prelungi durata de viață a penelor

În trecut, iridiul, în aliaj cu platină, era folosit pentru a acoperi botul butoaielor de piese grele de artilerie și (redus la o pulbere foarte fină numită iridiu negru ) pentru a vopsi porțelanul în negru.

O altă aplicație, care a devenit foarte importantă în ultimii ani, este în electronica organică. Deoarece iridiul este capabil să emită radiații prin fosforescență , sa crezut că îl va folosi pentru producerea de OLED-uri care emit lumină albă. Fosforescența iridiului este foarte importantă, deoarece permite creșterea semnificativă a eficienței emisiilor dispozitivelor. Complexele de iridiu sunt sintetizate pentru a fi utilizate ca dopanți într-o matrice (care emite de obicei în albastru). În funcție de tipul de liant, iridiul poate emite la diferite lungimi de undă , de obicei în roșu și galben. Combinația emisiilor tuturor componentelor filmului organic dă lumină albă.

Istorie

Iridium a fost descoperit în 1803 la Londra de Smithson Tennant . El l-a izolat împreună cu osmiu din reziduul întunecat obținut prin dizolvarea platinei brute în aqua regia (un amestec de acid azotic și acid clorhidric ).

Își ia numele de la irisul latin (iris, curcubeu), deoarece multe dintre sărurile sale sunt intens colorate.

Un aliaj de platină iridiu 90:10 a fost folosit în 1899 pentru a construi metrul standard și kilogramul standard, adoptat ca referință de către sistemul internațional și păstrat la Bureau International des Poids et Mesures din Sèvres , Franța .

Ipoteza dispariției dinozaurilor

Pictogramă lupă mgx2.svg Extincție în masă Cretacic-Paleocen .

Limita dintre perioadele Cretacic și Cenozoic este identificată printr-un strat subțire (numit Limita KT ) de argilă bogată în iridiu depusă, pe scară largă pe toată planeta , în straturile geologice care datează de acum 65 de milioane de ani.

Plecând de la straturile succesive, depuse în terțiarul ulterior, rămășițele fosile ale dinozaurilor, abundente în Cretacicul anterior, devin absente. Prin urmare, s-a pus ipoteza că depunerea neobișnuit de masivă în stratul de iridiu (altfel foarte rară la suprafața planetei, dar relativ abundentă în meteoriți) a fost legată de un eveniment dezastruos al căderii unui meteorit mare care a modificat brusc și semnificativ mediul în pe care dinozaurii le-au adaptat (adesea mari și ovipare ), provocând dispariția lor.

În 1980, un grup de lucru condus de fizicianul Luis Álvarez și fiul său geolog Walter Álvarez , care studiază rocile defileului Bottaccione, lângă Gubbio , au propus o origine extraterestră pentru acest iridiu, atribuindu-l unui asteroid (sau părții solide a o cometă ) care s-ar fi prăbușit lângă actuala peninsulă Yucatán ( craterul Chicxulub ) provocând enormul crater găsit și astăzi; explozia în coliziune ar fi provocat schimbări climatice enorme pe întreaga planetă, ceea ce ar fi dus, printre altele, la dispariția unei părți foarte mari a formelor de viață existente la acel moment (peste 70%). Cercetările ulterioare au oferit confirmări progresive din ce în ce mai complete ale acestui eveniment, care ar fi, de asemenea, mai mari decât cel care se referă pur și simplu la formarea unui singur crater; ar părea mai degrabă o coliziune cu un corp principal și fragmente secundare sau dispersarea mai multor impacturi într-o perioadă scurtă de timp, afectând totuși o mare parte a planetei. În această dispariție ar fi supraviețuit doar cele mai rezistente și adaptabile forme; printre cei dispăruți, cu biologie mai puțin adaptabilă sau cu sisteme reproductive mai puțin sigure, sunt incluși dinozaurii , care de fapt au dispărut începând din acea perioadă.

Datele și ipotezele sunt colectate sub titlul „ Craterul Chicxulub ”.

Dewey M. McLean și alții au obiectat că iridiul poate fi de origine vulcanică: miezul Pământului este relativ bogat în iridiu și unii vulcani, cum ar fi Piton de la Fournaise din Reunion , eliberează urme de iridiu în mediul înconjurător chiar și astăzi. .

Disponibilitate

Este unul dintre cele mai rare elemente de pe scoarța terestră . Iridiul se găsește în starea sa nativă legată de platină și alte metale din grupul de platină din depozitele aluvionare . Printre aliajele naturale ale iridiului se numără osmiridium și iridosmium , ambele aliate cu osmium. În asteroizi și meteoriți este prezent cu o abundență mult mai mare decât media de pe scoarța terestră.

Se obține industrial ca subprodus al procesării mineralelor de nichel .

Izotopi

În natură, iridiul este un amestec de doi izotopi stabili : 191 Ir și 193 Ir. Dintre numeroasele radioizotopi, cel mai stabil este 192 Ir (cu un timp de înjumătățire de 73,83 zile) care se descompune în 192 Pt. Pe de altă parte, ceilalți radioizotopi se descompun în principal în izotopi osmium .

Precauții

Iridiul metalic nu este, în general, toxic din cauza non-reactivității sale chimice, dar toți compușii iridiului trebuie considerați foarte toxici.

Notă

  1. ^ Iridio , pe lenntech.it . Adus la 28 aprilie 2013 .
  2. ^ Etimologia numelui elementelor , pe takimika.liceofoscarini.it (arhivat din original la 5 octombrie 2012) .
  3. ^ Densități de osmiu și iridiu: Platinum Metals Review, vol. 33, paginile 14-16 (1989)
  4. ^ Osmium, The Densest Metal Known: Platinum Metals Review, Vol. 39, Pagina 164 (1995)
  5. ^ Proprietățile cristalografice ale Iridium: Platinum Metals Review, Vol. 54, paginile 93 până la 102 (2010)
  6. ^ Proprietățile cristalografice ale osmiului: Platinum Metals Review, Vol. 57, paginile 177 până la 185 (2013)
  7. ^ Este Osmium întotdeauna cel mai dens metal? : Johnson Matthey Technol. Rev., Vol. 58, paginile 137-141 (2014)

Bibliografie

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85068067 · GND (DE) 4162402-6 · NDL (EN, JA) 00.564.222
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei