Osmiu

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

76
Os
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

reniu ← → osmiu iridiu

Aspect
Aspectul elementului
Metal gri lucios
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic osmiu, Os, 76
Serie metale de tranziție
Group , perioada , bloc 8 (VIIIB) , 6 , d
Densitate 22 661 kg / m³
Duritate 7
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 5 D 4
Proprietăți atomice
Greutate atomica 190,23
Raza atomică (calc.) 130 pm
Raza covalentă 128 pm
Raza Van der Waals 136 pm [1]
Configurare electronică [ Xe ] 4f 14 5d 6 6s 2
și - pentru nivelul de energie 2, 8, 18, 32, 14, 2
Stări de oxidare 2, 3, 4, 5, 8 [2]
Structură cristalină hexagonal
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 3306 K (3033 ° C )
Punct de fierbere 5 285 K (5 012 ° C)
Volumul molar 8,42 × 10 -6 / mol
Entalpia vaporizării 627,6 kJ / mol
Căldura de fuziune 31,8 kJ / mol
Presiunea de vapori 2,52 Pa până la 3 300 K
Viteza sunetului 4940 m / s până la 293,15 K
Alte proprietăți
numar CAS 7440-04-2
Electronegativitate 2.2
Căldura specifică 130 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 1,09 × 10 7 / m · Ω
Conductivitate termică 87,6 W / (m K)
Energia primei ionizări 840 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 600 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
184 Os 0,02% > 5,6 × 10 3 ani εε 1.452 184 V
185 Os sintetic 93,6 zile ε 1,013 185 Re
186 Os 1,59% > 2 × 10 15 ani α 2.822 182 V
187 Os 1,96% Este stabil cu 111 neutroni
188 Os 13,24% Este stabil cu 112 neutroni
189 Os 16,15% Este stabil cu 113 neutroni
190 Os 26,26% Este stabil cu 114 neutroni
191 Os sintetic 15,4 zile β - 0,314 191 Ir
192 Os 1,96% Este stabil cu 116 neutroni
194 Os sintetic 6 ani β - 0,097 194 Ir
ISO: izotop
NA: abundență în natură
TD: timp de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Osmiul este elementul chimic al numărului atomic 76, iar simbolul său este Os.

Este un metal de tranziție al grupului platină : este un metal dur, albastru-cenușiu sau albastru negricios și este utilizat în unele aliaje cu platină și l ' iridiu . Se găsește în mod natural într-un aliaj cu platină, în mineralele acestuia din urmă. Tetroxidul său este utilizat la detectarea amprentelor digitale , a metalului pur sau legat în contactele electrice, în penele stilourilor și în alte aplicații unde este necesară o duritate extremă și o rezistență la uzură. Pentru aceasta este folosit de producătorii de sticlă pentru a îndepărta zgârieturile și abraziunile de la ochelari și oglinzi .

Caracteristici

Cristale de osmiu de înaltă puritate

Osmiul metalic este extrem de dens , de culoare alb-albastru, fragil și strălucitor chiar și la temperaturi ridicate, dar este extrem de dificil de obținut. Pudra de osmiu se poate obține mai ușor, dar în aceste condiții osmiul reacționează cu „ oxigenulaerului care se oxidează în tetroxidul de osmiu (Os O 4), care este otrăvitor. Quest'ossido este, de asemenea, un oxidant puternic, are un puternic miros caracteristic și bule 130 ° C.

Datorită densității sale mari de osmiu, este considerat în general cel mai greu dintre toate, depășind ușor iridiul ; cu calculul densității din matricea cristalină vom obține rezultate mai fiabile ale măsurătorilor directe, pentru obținerea unui rezultat al iridiului 22 650 kg / m³ împotriva 22 661 kg / m³ pentru osmiu. Dorind să distingem diferiții izotopi, cel mai greu este osmium-192.

Acest metal are, de asemenea, cel mai ridicat punct de topire și cea mai mică presiune de vapori din grupul de platină . Cele mai frecvente stări de oxidare ale osmiului sunt +4 și +3, dar poate prelua toate stările de la +1 la +8.

Aplicații

Datorită toxicității extreme a oxidului său, osmiul este rar folosit pur; în schimb, este adesea legat de alte metale în aplicații care necesită o rezistență ridicată la uzură. Aliajele de osmiu sunt foarte dure și, adăugate opțional cu alte grupe de platină, sunt utilizate în producția de pene pentru stilouri, pivoturi , pini și contacte electrice.

Tetroxidul de osmiu și-a găsit utilizarea la detectarea amprentelor digitale și la colorarea grăsimilor țesuturilor pentru prepararea lamelor pentru microscopie . O platină 90:10: aliajul de osmiu este utilizat pentru a produce implanturi chirurgicale precum stimulatoare cardiace și valve pulmonare.

Tetroxidul de osmiu și osmiato de potasiu găsesc utilizarea ca agenți oxidanți în sinteza chimică.

Istorie

Osmiu (din grecescul ὀσμή (osme) = miros) a fost descoperit în 1803 de Smithson Tennant la Londra . S-a izolat împreună cu „ iridium ” din reziduul obținut din dizolvarea platinei în „ aqua regia” . Două substanțe chimice franceze împreună Antoine-François de Fourcroy și Louis Nicolas Vauquelin au identificat un metal într-un compus de platină pe care l-au numit „ptène” [3]

Disponibilitate

Osmiul este localizat în ' osmiu nativ (sau osmiridium), un aliaj natural de osmiu și iridiu, precum și bogatele nisipuri fluviale de platină din Ural și America . De asemenea, se află în nichelul mineral din regiunea Sudbury, în Ontario , împreună cu alte grupe de platină. Deși concentrația acestor metale este mică, volumul mare de minerale din Tratat face posibilă producția acestor metale rare.

Compuși

Cel mai frecvent este tetroxidul de osmiu OsO 4.

Izotopi

Osmiul din natură este prezentat ca un amestec de șapte izotopi , dintre care cinci sunt stabile ; 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os și 192 Os cele mai abundente. 184 Os și 186 Os sunt instabile, dar timpul său de înjumătățire este atât de lung încât poate fi considerat stabil pentru orice aplicație practică.

187 Os este produsul decăderii 187 Re , al cărui timp de înjumătățire este 4,56 × 10 10 ani. Raportul 187 Os / 188 Os cu 187 Re / 187 Os este utilizat pentru datarea surselor de roci terestre și meteorice .

Cea mai remarcabilă datare bazată sull'osmio este că, împreună cu măsurarea conținutului de iridiu, a fost efectuată pe stratul de cuarț de -a lungul joncțiunii KT datând de acum aproximativ 65 de milioane de ani, care marchează perioada de dispariție a dinozaurilor .

Precauții

Tetroxidul de osmiu este foarte toxic. Concentrațiile de osmiu în aer de ordinul a 10-7 g / m³ sunt considerate suficiente pentru a provoca congestie respiratorie și pentru a deteriora pielea și ochii .

Curiozitate

În 2001, la Laboratorul Național Lawrence Livermore (California), o probă de osmiu a fost supusă unei presiuni de 60 GPa și rezistența sa la compresiune (modulul de încărcare) s-a dovedit a fi mai mare decât cea a diamantului ( 462 GPa versus 443 GPa), considerat întotdeauna cel mai mare vreodată. Această caracteristică deschide noi frontiere pentru dezvoltarea aplicațiilor industriale cu utilizarea osmiului (de exemplu pentru tăierea oțelului la temperaturi ridicate). [4] [5]

Acest metal este folosit în serialul de televiziune Fringe in, al șaisprezecelea episod al celui de-al treilea sezon (același titlu Os) pentru ca proprietatea sa să fie la fel de heavy metal în natură. În același an, câteva luni mai târziu, un alt serial de televiziune, Eureka îl folosește din același motiv în al paisprezecelea episod al celui de-al patrulea sezon .

Ulysse Nardin a folosit acest material pentru a crea cadranul pentru versiunea Osmium a ceasurilor premium din seria Executive Free Wheel.

Notă

  1. ^ Osmiu , pe lenntech.it. Adus la 28 aprilie 2013 .
  2. ^ Tabel periodic interactiv , pe multimedia.bovolentaeditore.com. Adus la 28 aprilie 2013 .
  3. ^ (EN) Rolf Haubrichs, Pierre-Leonard Zaffalon, Osmium vs. "Ptène": Denumirea metalului cel mai dens | Johnson Matthey Technology Review , Johnson Matthey Technology Review, 13 iunie 2017.
  4. ^ Hyunchae Cynn; John E. Klepeis; Choong-Shik Yoo; David A. Young, Osmium are cea mai scăzută compresibilitate determinată experimental , în Physical Review Letters, vol. 88, nr. 13, 2002 DOI : 10.1103 / PhysRevLett.88.135701 . Adus 20-10-2010
  5. ^ (EN) JR Minkel, Osmium is Stiffer than Diamond , of focus.aps.org, Physical Review Focus, 2002. Adus pe 20 octombrie 2010.

Bibliografie

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85095926 · GND (DE) 4172906-7 · NDL (EN, JA) 00.568.958
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei