ال السترونشيوم، الرمز Sr والرقم الذري 38 ، إنها فلز قلوي ترابي، رمادي اللون ، يشبه سلوكه الكيميائي العناصر الأخرى للمجموعة 2. على الرغم من كونه أحد العناصر الأكثر تواجدًا في قشرة الأرض ، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل من خامات السترونشيوم.
في العقود السابقة ، كان هناك طلب كبير على السترونشيوم ، لأنه تم تطبيقه في أنابيب أشعة الكاثود للتلفزيونات الأنبوبية الملونة الكلاسيكية. ومع ذلك ، فإن استخدام المزيد من الطرز الحديثة ذات الشاشات المسطحة قد قلل بشكل كبير من الطلب على هذا المعدن. اليوم ، أكبر استخدام له هو في الألعاب النارية ، بسبب اللهب الأحمر المميز الناتج عند الاحتراق.
اقرأ أيضا: الفرانسيوم - خصائص هذا المعدن القلوي للفترة السابعة من الجدول الدوري
ملخص السترونشيوم
إنه معدن قلوي أرضي ذو لون رمادي.
في شكله المعدني ، فهو مرن ، مطيل وهش إلى حد ما.
يشبه سلوكه الكيميائي أحيانًا المعدن القلوي صوديوم، في.
على الرغم من كونه العنصر الخامس عشر الأكثر وفرة ، إلا أن القليل من خامات السترونشيوم معروفة.
خاماته الرئيسية هي السيليستيت والسترونتيانيت.
يستخدم جزء كبير من السترونشيوم في صناعة الألعاب النارية.
كان للسترونشيوم فائدة كبيرة في تصنيع التلفزيونات الأنبوبية.
إنه يشبه الكالسيوم في جسم الإنسان ، يترسب في العظام.
خصائص السترونشيوم
رمز: السيد.
العدد الذري: 38.
الكتلة الذرية: 87.62 متر مكعب
نقطة الانصهار: 767 درجة مئوية.
نقطة الغليان: 1384 درجة مئوية.
التوزيع الإلكتروني: [كر] 5 ث2.
كهرسلبية: 0,95.
سلسلة كيميائية: معدن ترابي قلوي ، المجموعة 2 ، عنصر تمثيلي ، كتلة s.
خصائص السترونشيوم
السترونشيوم هو معدن قلوي أرضي تلوين رمادي مرن ، مطيل وهش للغاية. عند ملامسته للهواء ، فإن السطح اللامع لمعدن السترونتيوم يتلاشى بسرعة.
يشبه السلوك الكيميائي للسترونشيوم معدن الصوديوم القلوي ، Na ، على الرغم من أنه أقل تفاعلًا قليلاً. على سبيل المثال ، يتفاعل السترونشيوم مع الماء و الأحماضوتشكيل الغاز H.2، كما هو موضح في التفاعل التالي.
السيد (ق) + ح2O (l) → SrO (s) + H.2 (ز)
نقطة أخرى من التشابه مع الصوديوم تكمن في انحلاله في الأمونيا ، NH3، سائل يولد محلولاً أزرق اللون.
عند تسخينه ، مثل العناصر الأخرى في المجموعة 2 ، فإن السترونشيوم قادر على التفاعل مع الغازات الأكسجين و نتروجين، بالإضافة إلى الكبريت (S.8) والهالوجينات ، كما هو موضح أدناه.
2 السيد + يا2 → 2 السيد
3 السيد + ن2 → السيد3رقم2
8 السيد + S.8 → 8 السيد.
السيد + X2 → MrX2 X = F ، Cl ، Br ، أنا
ومع ذلك ، مثل الكالسيوم والباريوم ، فإنه يختلف عن اثنين من المعادن الأرضية القلوية الأخف ، البريليوم و المغنيسيوم، في التفاعل مع غاز الهيدروجين ، H2. بينما تتفاعل معادن الأرض القلوية الأثقل (Ca ، Sr و Ba) ، عند التسخين ، مع H2 لتشكيل أ هيدريد (على سبيل المثال ، SrH2) والمغنيسيوم والبريليوم تتطلب ظروفًا تجريبية أخرى للقيام بذلك.
الحصول على السترونتيوم
على الرغم من أن السترونشيوم هو أحد أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض، في المرتبة 15 ، حوالي 340 جزء في المليون ، قليل من خامات السترونشيوم معروفة. الأكثر شيوعًا هي السيليستيت (SrSO4) والسترونتيانيت (SrCO3). أنت المنتجين الرئيسيين لهذا المعدن:
إسبانيا (86 ألف طن عام 2020) ؛
الصين (50 ألف طن عام 2020) ؛
المكسيك (38 ألف طن عام 2020) ؛
إيران (35 ألف طن عام 2020).
اقرأ أيضا: الكربون - أحد أكثر العناصر وفرة في الكون
تطبيقات السترونشيوم
حاليا، حوالي 30٪ من السترونشيوم المنتج مخصص للاستخدام في الألعاب النارية. هذا لأن هذا المعدن له شعلة حمراء مميزة جدًا ، توصف بأنها قرمزي أو قرمزي أو قرمزي.
في التطبيقات الصناعية ، يتم تلبيد كربونات السترونتيوم (يتم طحنها وتسخينها) بأكسيد الحديد. لتشكيل مغناطيس الفريت (أو السيراميك) المستخدم في مغناطيس الثلاجة ومكبرات الصوت والمحركات الصغيرة الكهرباء. تيتانات السترونشيوم ، SrTiO3، يستخدم كمحاكي للماس ، بينما كلوريد السترونشيوم ، SrCl2، يستخدم في معاجين الأسنان للأسنان الحساسة.
يمكن القول أن تباين الطلب على السترونتيوم في السوق بشكل كبير على مر السنين.. وذلك لأن SrO ، أكسيد السترونتيوم ، كان يستخدم في أنابيب أشعة الكاثود للتلفزيونات الأنبوبية القديمة. كان الغرض منه منع انبعاثات الأشعة السينية على الزجاج الأمامي دون المساس بالشفافية. ومع ذلك ، أدى ظهور أجهزة التلفزيون ذات الشاشات المسطحة إلى القضاء فعليًا على استخدام السترونشيوم في أجهزة التلفزيون. حاليا ، فقط عينة صغيرة من كربونات السترونشيوم ، SrCO3، في هذه الأجهزة.
الاحتياطات مع السترونشيوم
في ال جسم الانسانيمتص السترونشيوم بشكل مشابه للكالسيوم، جارتها في المجموعة 2 ، في معظم الحالات ، ترسبت في العظام. هذا يجعل السترونتيوم غير ضار تمامًا ، وقد تمت دراسة إمكانية استخدام السترونتيوم في الوقاية والعلاج من أمراض العظام مثل هشاشة العظام.
ومع ذلك ، فإن هذا التشابه مع الكالسيوم يجعل نظيره المشع أكبر نصف الحياة (90Sr) ، ينتج في المفاعلات النووية وفي انشطار اليورانيوم ، وهو عامل خطير يسبب سرطان العظام. ومع ذلك ، بكميات خاضعة للرقابة ، هذا النظير مع النظير 89سيدي ، يمكن استخدامه في العلاج الإشعاعي للعظام.
اقرأ أيضا: الرصاص - خصائص هذا المعدن الثقيل للتطبيق على نطاق واسع
تاريخ السترونتيوم
ال يشير اسم السترونشيوم إلى قرية سترونتيان الاسكتلندية (سرين آن تي سثين) ، وبالتالي فهو العنصر الوحيد الذي تم تسميته على اسم موقع في المملكة المتحدة. في عام 1790 ، لاحظ الأيرلندي الشمالي أدير كروفورد أن الخامات المستخرجة من مناجم الرصاص في سترونتيان ، والتي تم بيعها على أنها "باريتات غازية" ، فلديها في الواقع خصائص مختلفة عن خامات الباريوم المعروفة حتى ومن بعد.
تم تأكيد ذلك من قبل الكيميائيين فريدريش جابرييل سولزر في عام 1791 وتوماس تشارلز هوب في عام 1793 ، الذي أطلق على معدن السترونتيانيت. سترونتيانيت) و stroncita (من الإنجليزية السترونتيت)، على التوالى.
بالفعل السترونتيوم تم عزله لأول مرة بواسطة همفري ديفي عام 1808باستخدام تقنية التحليل الكهربائي يستخدمه جاكوب بيرزيليوس وماغنومز مارتن أف بونتين لإنتاج الكالسيوم.
استخدم ديفي الطريقة لعزل أربعة معادن أرضية قلوية ، أطلق عليها اسم الباريوم والسترونشيوم والكالسيوم والمغنيسيوم (المعروف الآن باسم المغنيسيوم).
تمارين حلها على السترونشيوم
السؤال رقم 1
(Enem 2019) يشتمل التلوث الإشعاعي على أكثر من 200 نوليد ، ومن وجهة نظر التأثير البيئي ، فإن السيزيوم 137 و السترونتيوم 90 يبرزان. حدثت أكبر مساهمة للنويدات المشعة البشرية المنشأ في البيئة البحرية خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، نتيجة للتجارب النووية التي أجريت في الغلاف الجوي. يمكن أن يتراكم السترونتيوم 90 في الكائنات الحية وسلاسل الغذاء ، وبسبب تشابهه مادة كيميائية ، يمكن أن تشارك في توازن الكربونات واستبدال الكالسيوم في العمليات البيولوجية المختلفة.
فيجييرا ، ر. ج. لام ؛ كونها ، آي. أنا. ل. تلوث المحيطات بالنويدات المشعة البشرية المنشأ. كيمياء جديدة ، لا. 21 ، 1998 (مقتبس).
عند الدخول في سلسلة غذائية يكون الإنسان جزءًا منها ، في أي نسيج من الجسم البشري سيتراكم السترونشيوم -90 بشكل أساسي؟
أ) غضروفي.
ب) المتفائل.
ج) العضلات.
د) عصبي.
ه) العظام.
رد
نظرًا لأن السترونتيوم 90 له تشابه كيميائي مع الكالسيوم في العديد من العمليات البيولوجية ، يمكن أن يحل محله في تكوين العظام ، الأنسجة التي تحتوي على أعلى نسبة من الكالسيوم الموجودة في الجسم بشري. لذلك ، القالب هو الحرف E.
السؤال 2
(Unesp 2014)
كشفت المياه التي تم جمعها في فوكوشيما في عام 2013 عن نشاط إشعاعي قياسي
الشركة المسؤولة عن تشغيل محطة فوكوشيما للطاقة النووية ، طوكيو للطاقة الكهربائية (تيبكو)، ذكرت أن عينات المياه التي تم جمعها في المصنع في يوليو 2013 تحتوي على مستوى قياسي من النشاط الإشعاعي ، أعلى بخمس مرات مما تم اكتشافه في الأصل. ال تيبكو أوضح أن قياسًا جديدًا كشف أن السائل ، الذي تم جمعه من بئر مراقبة بين المفاعلين 1 و 2 في المصنع ، يحتوي على مستوى قياسي من النظير المشع السترونتيوم -90.
(www.folha.uol.com.br. تكيف.)
يمكن أن يحل السترونتيوم ، بسبب سلوكه الكيميائي المشابه لسلوك الكالسيوم ، محل هذا في أسنان وعظام البشر. في حالة النظير المشع Sr-90 ، يمكن أن يكون هذا الاستبدال ضارًا بالصحة. ضع في اعتبارك الأعداد الذرية لـ Sr = 38 و Ca = 20. من الصحيح القول أن تشابه السلوك الكيميائي بين الكالسيوم والسترونشيوم يحدث بسبب
أ) لها نفس نصف القطر الذري تقريبًا ، وبالتالي يمكن تبديلها بسهولة في تكوين المركبات.
ب) لها نفس عدد الإلكترونات ، وبالتالي يمكن تبادلها بسهولة في تكوين المركبات.
ج) تحتل نفس المجموعة في التصنيف الدوري ، بحيث يكون لها نفس عدد إلكترونات التكافؤ وتشكل الكاتيونات بنفس الشحنة.
د) تقع في نفس فترة التصنيف الدوري.
ه) هما معدنان تمثيليان ، وبالتالي فإن لهما نفس الخصائص الكيميائية.
رد
الكالسيوم والسترونتيوم هما جزء من نفس المجموعة من التصنيف الدوري ، لهما تشابه كيميائي ، نتيجة وجود نفس عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ وتشكيل الكاتيونات لها الشحنة. وبالتالي ، فإن القالب هو الحرف C.
الحرف A غير صحيح ، لأن كلاهما ليس لهما أنصاف أقطار ذرية قريبة ، لأنهما لهما فترات مختلفة. نصف قطر السترونشيوم أكبر بكثير من الكالسيوم.
الحرف B غير صحيح لأن كلاهما لا يحتوي على نفس عدد الإلكترونات.
الحرف D غير صحيح ، لأن كلاهما ليسا في نفس فترة التصنيف الدوري ، ولكن في نفس المجموعة.
الحرف E غير صحيح ، لأنه على الرغم من كونه معادن تمثيلية ، إلا أن هذا لا يضمن أن كلاهما لهما نفس الخصائص الكيميائية.
بقلم ستيفانو أروجو نوفايس
مدرس كيمياء