THE osmium, protonové číslo 76, je modrobílý kov patřící do skupiny 8 periodické tabulky. Je také považován za kov platinové skupiny (MGP), spolu s platinou samotnou, kromě palladia, ruthenia, iridia a rhodia. Mezi kovy má nejvyšší hustotu osmium. Jeho chemické vlastnosti jsou podobné jako u ruthenia, dalšího prvku skupiny 8 a také MGP.
osmium je nejvzácnější stabilní prvek zemská kůra a z tohoto důvodu je jeho výroba a použití velmi omezené. I tak lze osmium použít jako zlepšovák kovových slitin, stejně jako při výrobě hrotů plnicích per. OsO4, oxid osmičelý, je široce používán jako kontrast v mikroskopech, při detekci otisků prstů a jako katalyzátor.
Přečtěte si také:Francium — druhý nejvzácnější chemický prvek na planetě
osmium shrnutí
osmium je a kov skupina 8 periodické tabulky modrobílé barvy.
Je považován za kov platinové skupiny.
Mezi kovy má nejvyšší hustota.
Jeho chemické vlastnosti jsou podobné jako u ruthenia, výše uvedeného prvku Periodická tabulka.
Je to nejvzácnější prvek v zemské kůře, a proto je jeho produkce velmi malá.
Používá se jako zlepšovák kovových slitin, kromě toho se používá při výrobě hrotů plnicích per.
Objevil jej Smithson Tennant, anglický chemik.
vlastnosti osmia
Symbol: Vy.
Protonové číslo: 76.
Atomová hmotnost: 190,23 c.u.
Elektronegativita: 2,2.
Fúzní bod: 3033 °C.
Bod varu: 5012 °C.
Hustota: 22,587 g.cm-3 (při 20 °C).
Elektronická konfigurace: [Xe] 6s2 4f14 5 d6.
Chemická řada: skupina 8, přechodné kovy, kovy skupiny platiny.
vlastnosti osmia
osmium je a lesklý kov, modrobílé barvy, dosti tvrdý a křehký, a to i při vysokých teplotách. Patří do skupiny nazvané Platinum Group Metals (MGP), spolu s palladiem, iridiem, rhodiem, rutheniem a Platina. Mezi MGP má nejvyšší bod tání a nejnižší tlak par.
Prvek osmium je uznávaný jako nejhutnější kov, i když u některých autorů tuto pozici zaujímá iridium. Hustoty obou kovů se totiž při teplotě 20 °C liší pouze o 0,1 %. Osmium je také nejvzácnější stabilní prvek v celé zemské kůře, s koncentrací pouhý 1 gram na 200 tun.
Ve své kovové podobě osmium silně odolává vysokým úrovním kompresev míře srovnatelné s diamantem. Ve formě látek je osmium schopno představovat 11 možných oxidačních stavů v rozmezí -2 až +8, přičemž nejběžnější jsou stavy +3, +4, +6 a +8.
Oxid osmičelý, OsO4, je spolu s oxidem rutheničitým RuO4, sloučenina, ve které má prvek nejvyšší formální náboj v periodické tabulce (+8). Tento oxid je poměrně toxický a také těkavý, s bodem varu 130 °C.
Chemicky osmium velmi připomíná ruthenium, také člen skupiny 8 a také MGP. Například osmium pomalu reaguje s plynem kyslík pokojová teplota. Na druhou stranu reaguje s plynem chlór a plyn fluor při pokojové teplotě, navíc k napadení kyselina chlorovodíková ve směsi s oxidačními činidly a také roztavenými alkáliemi.
V přírodě lze nalézt sedm izotopů osmia, z nichž jeden je 186Os, je radioaktivní, s prodlouženým poločas rozpadu. Je známo dalších 34 izomerů, všechny syntetické a radioaktivní.
Podívejte se na náš podcast: Tvrdý jako diamant: co to znamená?
Kde lze osmium nalézt?
Hlavním přírodním zdrojem osmia je minerál osmiridium (nebo iridosmin), přírodní slitina mezi osmiem a iridiem, ve které se složení prvního osmia mění od 15 do 40 % hmotnostních, zatímco složení druhého se pohybuje od 80 do 50 % hmotnostních.
Nicméně, jako MGP, osmium se může také objevit spojené s Platina, jako v oblastech pohoří Ural a Severní a Jižní Ameriky. Lze jej nalézt také na nějaké niklové rudy, jako ve městě Sudbury, provincie Ontario, Kanada.
Získání osmia je velmi obtížné a jeho produkce je velmi malá, v rozsahu 500 kilogramů ročně. navzdory náročné na výrobukovový prášek osmia může být syntetizován v atmosféře vodík při teplotě 2000 °C.
aplikace osmia
Přes malou produkci lze osmium aplikovat v produkce kovové slitiny extrémní tvrdosti. Slitina iridium-osmium může být aplikována na špičku plnicích per.
OsO4 je nejužitečnější sloučeninou osmia. Je to bezbarvá pevná látka, ale může být použita jako kontrast mikroskopu (zlepšení vizualizace) a také jak detektor otisků prstů. Může být také použit jako katalyzátor ve farmaceutickém průmyslu, například při výrobě léků na obezitu a cukrovku.
Tyto katalytické procesy jsou založeny na práci Barryho Sharplesse, laureáta Nobelova cena 2001, který používal OsO4 jako klíčová složka v katalytické směsi k přidání dvou hydroxylových skupin k dvojné vazbě uhlík-uhlík.
historie osmia
osmium objevil anglický chemik Smithson Tennant. V roce 1800 Tennant založil podnik pro komercializaci platiny a začal vyrábět velké vzorky tohoto kovu. Uvědomil si, stejně jako ostatní před ním, že extrakcí platiny ze surové rudy pomocí aqua regia vzniká černý nerozpustný zbytek.
V roce 1804 oznámil, že izoloval dva nové kovy: iridium a osmium.. Slovo osmium pochází z řečtiny osme a znamená "zápach", ve vztahu k intenzivnímu a zvláštnímu zápachu jeho oxidu.
Cvičení řešená na osmiu
Otázka 1
Osmium je mnohými považováno za nejhustší kov v periodické tabulce. Vzhledem k tomu, že jeho hustota při 20 °C je 22,6 g.mL-1hmotnost osmia přítomného v kouli o objemu 5 cm³ je:
A) 113 g.
B) 0,113 g.
C) 22,6 g.
D) 0,226 g.
Řešení:
Alternativa A
5 cm³ je totéž jako 5 ml. Protože hustota již zobrazuje objemovou jednotku v mililitrech, není třeba jednotky převádět.
Výpočet hustoty je tedy dán takto:
d = m/v
m = d. PROTI
m = 22,6 * 5
m = 113 g
otázka 2
Osmium má přirozeně se vyskytující radioaktivní izotop, 186Vy. Kolik neutronů je přítomno v tomto izotopu?
A) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Řešení:
Alternativa B
Atomové číslo Os se rovná 76. Takže počet neutrony lze vypočítat podle následujícího vzorce:
A = Z + n
A je počet těstoviny, Z je atomové číslo a n je počet neutronů. Nahrazením hodnot máme:
186 = 76 + n
n = 186-76
n = 110
Autor: Stefano Araújo Novais
Učitel chemie
