THE osmium, aatomnumber 76, on perioodilise tabeli 8. rühma kuuluv sinakasvalge metall. Lisaks pallaadiumile, ruteeniumile, iriidiumile ja roodiumile peetakse seda ka plaatinarühma metalliks (MGP). Metallidest on osmiumil suurim tihedus. Selle keemilised omadused on sarnased ruteeniumi, teise rühma 8 elemendi ja ka MGP-ga.
osmium on haruldasem stabiilne element Maakoor ning seetõttu on selle tootmine ja kasutusalad väga piiratud. Sellegipoolest saab osmiumi kasutada metallisulami parandajana, aga ka täitesulepeade valmistamisel. OsO4osmiumtetroksiidi kasutatakse laialdaselt kontrastainena mikroskoopides, sõrmejälgede tuvastamisel ja katalüsaatorina.
Loe ka:Francium on planeedi teine haruldasem keemiline element
osmiumi kokkuvõte
osmium on a metallist sinakasvalge värvi perioodilise tabeli rühm 8.
Seda peetakse plaatinarühma metalliks.
Metallide hulgas on see kõrgeim tihedus.
Selle keemilised omadused on sarnased ülaltoodud elemendi ruteeniumi omaga Perioodilisustabel.
See on maakoore kõige haruldasem element ja seetõttu on selle tootmine väga väike.
Seda kasutatakse metallisulamite parandajana, lisaks täitesulepeade otste tootmisel.
Selle avastas inglise keemik Smithson Tennant.
osmiumi omadused
Sümbol: Sina.
Aatomnumber: 76.
Aatommass: 190,23 c.u.
Elektronegatiivsus: 2,2.
Liitmispunkt: 3033 °C.
Keemispunkt: 5012 °C.
Tihedus: 22,587 g.cm-3 (temperatuuril 20 °C).
Elektrooniline konfiguratsioon: [Xe] 6s2 4f14 5d6.
Keemiline seeria: rühm 8, siirdemetallid, plaatina rühma metallid.
osmiumi omadused
osmium on a läikiv metall, sinakasvalge värvusega, üsna kõva ja rabe, isegi kõrgetel temperatuuridel. See kuulub rühma nimega Platinum Group Metals (MGP) koos pallaadiumi, iriidiumi, roodiumi, ruteeniumi ja plaatina. MGP-de hulgas on sellel kõrgeim sulamistemperatuur ja madalaim aururõhk.
Element osmium on tunnustatud kui kõige tihedam metall, kuigi mõne autori jaoks on sellel positsioonil iriidium. Seda seetõttu, et mõlema metalli tihedus erinevad temperatuuril 20 °C vaid 0,1%. Osmium on ka kõige haruldasem stabiilne element kogu maakoores, selle kontsentratsioon on vaid 1 gramm 200 tonni kohta.
Oma metallilisel kujul osmium talub tugevalt kõrget survet, määral, mis on võrreldav teemandi omaga. Ainete kujul on osmium võimeline esitama 11 võimalikku oksüdatsiooniastet vahemikus -2 kuni +8, kusjuures kõige levinumad on olekud +3, +4, +6 ja +8.
Osmiumtetraoksiid, OsO4, on koos ruteeniumtetroksiidiga RuO4, ühend, milles elemendil on perioodilises tabelis kõrgeim formaalne laeng (+8). See oksiid on üsna mürgine ja ka lenduv, keemistemperatuur on 130 °C.
Keemiliselt osmium meenutab väga ruteeniumi, samuti 8. rühma liige ja ka MGP. Näiteks osmium reageerib aeglaselt gaasiga hapnikku toatemperatuuril. Teisest küljest reageerib see gaasiga kloor ja gaas fluor toatemperatuuril, lisaks rünnatakse vesinikkloriidhape segatud oksüdeerivate ainetega ja ka sulatatud leelistega.
Looduses võib leida seitset osmiumi isotoopi, millest üks on 186Os, on radioaktiivne, laiendatud pool elu. Veel 34 isomeeri on teada, kõik sünteetilised ja radioaktiivsed.
Vaadake meie podcasti: Kõva nagu teemant: mida see tähendab?
Kust osmiumi leida?
Osmiumi peamine looduslik allikas on osmiriidiumi mineraal (või iridosmiin)osmiumi ja iriidiumi vaheline looduslik sulam, milles esimese koostis varieerub 15–40 massiprotsenti, teise koostis aga 80–50 massiprotsenti.
Kuid MGP-na võib osmium olla seotud ka plaatina, nagu Uurali mägede ning Põhja- ja Lõuna-Ameerika piirkondades. Selle võib leida ka aadressil mõned niklimaagid, nagu Kanadas Ontario provintsis Sudbury linnas.
Osmiumi saamine on väga keeruline ja selle toodang on väga väike, jäädes vahemikku 500 kilogrammi aastas. hoolimata raske valmistada, metallilist osmiumipulbrit saab sünteesida atmosfääris vesinik temperatuuril 2000 °C.
osmiumi rakendused
Vaatamata väikesele toodangule saab osmiumi sisse kanda tootmine metallisulamid äärmise kõvadusega. Iriidiumi-osmiumi sulamit saab kanda täitesulepeade otsale.
OsO4 on osmiumi kõige kasulikum ühend. See on värvitu tahke aine, kuid seda saab kasutada mikroskoobi kontrastsus (visualiseerimise parandamine) ja ka kuidas sõrmejälje detektor. Seda saab kasutada ka kui katalüsaator farmaatsiatööstuses, näiteks rasvumise ja diabeedi ravimite tootmisel.
Need katalüütilised protsessid põhinevad konkursi laureaadi Barry Sharplessi tööl Nobeli preemia 2001, mis kasutas OsO4 võtmekomponendina katalüsaatori segus, et lisada süsinik-süsinik kaksiksidemele kaks hüdroksüülrühma.
osmiumi ajalugu
osmium avastas inglise keemik Smithson Tennant. 1800. aastal asutas Tennant plaatina turustamiseks ettevõtte, mis hakkas tootma selle metalli suuri proove. Ta mõistis, nagu ka teised enne teda, et plaatina ekstraheerimine toormaagist aqua regia abil tekitas musta lahustumatu jäägi.
1804. aastal teatas ta, et on eraldanud kaks uut metalli: iriidiumi ja osmiumi.. Sõna osmium tuleb kreeka keelest osme ja tähendab "lõhn", viidates selle oksiidi intensiivsele ja omapärasele lõhnale.
Osmiumi peal lahendatud harjutused
küsimus 1
Paljud peavad osmiumi perioodilise tabeli kõige tihedamaks metalliks. Arvestades, et selle tihedus 20 °C juures on 22,6 g.mL-1, osmiumi mass sfääris, mille ruumala on 5 cm³, on:
A) 113 g.
B) 0,113 g.
C) 22,6 g.
D) 0,226 g.
Resolutsioon:
Alternatiiv A
5 cm³ on sama, mis 5 ml. Kuna tihedus näitab juba mahuühiku väärtust milliliitrites, ei ole vaja ühikuid teisendada.
Seega arvutatakse tihedus järgmiselt:
d = m/v
m = d. V
m = 22,6 * 5
m = 113 g
küsimus 2
Osmiumil on looduslikult esinev radioaktiivne isotoop, 186Sina. Mitu neutronit on selles isotoobis?
A) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Resolutsioon:
Alternatiiv B
Os aatomarv on 76. Niisiis, arv neutronid saab arvutada järgmise valemiga:
A = Z + n
A on arv pasta, Z on aatomarv ja n on neutronite arv. Väärtuste asendamisel on meil:
186 = 76 + n
n = 186-76
n = 110
Autor Stefano Araújo Novais
Keemia õpetaja
