LA osmium, numéro atomique 76, est un métal blanc bleuté appartenant au groupe 8 du tableau périodique. Il est également considéré comme un métal du groupe du platine (MGP), avec le platine lui-même, en plus du palladium, du ruthénium, de l'iridium et du rhodium. Parmi les métaux, l'osmium a la densité la plus élevée. Ses propriétés chimiques sont similaires à celles du ruthénium, un autre élément du groupe 8 et également un MGP.
l'osmium est le élément stable le plus rare la croûte terrestre et, de ce fait, sa production et ses utilisations sont très limitées. Même ainsi, l'osmium peut être utilisé comme améliorant d'alliage métallique, ainsi que dans la production de pointes de stylos plume. L'OsO4, le tétroxyde d'osmium, est largement utilisé comme contraste dans les microscopes, dans la détection des empreintes digitales et comme catalyseur.
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résumé de l'osmium
l'osmium est un métal groupe 8 du tableau périodique de couleur blanc bleuté.
Il est considéré comme un métal du groupe du platine.
Parmi les métaux, il a le plus haut densité.
Ses propriétés chimiques sont similaires à celles du ruthénium, l'élément ci-dessus Tableau périodique.
C'est l'élément le plus rare de la croûte terrestre et sa production est donc très faible.
Il est utilisé comme améliorant pour les alliages métalliques, en plus d'être utilisé dans la production de plumes de stylos plume.
Il a été découvert par Smithson Tennant, un chimiste anglais.
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propriétés de l'osmium
Symbole: Tu.
Numéro atomique: 76.
Masse atomique: 190,23 cu.
Électronégativité : 2,2.
Point de fusion: 3033°C.
Point d'ébullition: 5012°C.
Densité: 22.587 g.cm-3 (à 20°C).
Configuration électronique: [Xe] 6s2 4f14 5d6.
Série chimique : groupe 8, métaux de transition, métaux du groupe du platine.
caractéristiques de l'osmium
l'osmium est un métal brillant, de couleur blanc bleuté, assez dur et cassant, même à des températures élevées. Il appartient au groupe appelé Platinum Group Metals (MGP), avec le palladium, l'iridium, le rhodium, le ruthénium et platine. Parmi les MGP, il a le point de fusion le plus élevé et la pression de vapeur la plus faible.
L'élément osmium est reconnu pour être le métal le plus dense, bien que pour certains auteurs l'iridium occupe cette position. En effet, les densités des deux métaux ne diffèrent que de 0,1 % à une température de 20 °C. L'osmium est également l'élément stable le plus rare de toute la croûte terrestre, avec une concentration de seulement 1 gramme pour 200 tonnes.
Sous sa forme métallique, l'osmium résiste fortement à des niveaux de compression élevés, à un degré comparable à celui du diamant. Sous forme de substances, l'osmium est capable de présenter 11 états d'oxydation possibles, allant de -2 à +8, les états +3, +4, +6 et +8 étant les plus courants.
Tétroxyde d'osmium, OsO4, est, avec le tétroxyde de ruthénium, RuO4, le composé dans lequel un élément a la charge formelle la plus élevée dans le tableau périodique (+8). Cet oxyde est assez toxique et également volatil, avec un point d'ébullition de 130 °C.
Chimiquement, l'osmium rappelle beaucoup le ruthénium, également membre du groupe 8 et également MGP. Par exemple, l'osmium réagit lentement avec le gaz oxygène à température ambiante. Par contre, il réagit avec le gaz chlore et gaz fluor à température ambiante, en plus d'être attaqué par acide hydrochlorique mélangé avec des agents oxydants et également par des alcalis fondus.
Dans la nature, on trouve sept isotopes de l'osmium, dont un, le 186Os, est radioactif, avec une extension demi-vie. 34 autres isomères sont connus, tous synthétiques et radioactifs.
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Où trouver l'osmium ?
La principale source naturelle d'osmium est minéral d'osmiridium (ou iridosmine), un alliage naturel entre l'osmium et l'iridium dans lequel la composition du premier varie de 15 à 40 % en masse tandis que celle du second varie de 80 à 50 % en masse.
Cependant, en tant que MGP, l'osmium peut également apparaître associé à platine, comme dans les régions des montagnes de l'Oural et de l'Amérique du Nord et du Sud. On le trouve également sur quelques minerais de nickel, comme dans la ville de Sudbury, province de l'Ontario, Canada.
L'obtention d'osmium est très difficile et sa production est très faible, de l'ordre de 500 kilogrammes par an. malgré la difficile à fabriquer, la poudre d'osmium métallique peut être synthétisée dans une atmosphère de hydrogène à une température de 2000°C.
applications d'osmium
Malgré la petite production, l'osmium peut être appliqué dans production de les alliages de métaux d'une extrême dureté. L'alliage Iridium-osmium peut être appliqué sur la pointe des stylos plume.
L'OsO4 est le composé le plus utile de l'osmium. C'est un solide incolore, mais qui peut être utilisé comme contraste microscopique (amélioration de la visualisation) et aussi comment détecteur d'empreintes digitales. Il peut également être utilisé comme catalyseur dans l'industrie pharmaceutique, dans la production de médicaments contre l'obésité et le diabète, par exemple.
Ces procédés catalytiques sont basés sur les travaux de Barry Sharpless, lauréat du prix Nobel 2001, qui utilisait OsO4 en tant que composant clé dans un mélange catalytique pour ajouter deux groupes hydroxyle à une double liaison carbone-carbone.
histoire de l'osmium
l'osmium a été découvert par le chimiste anglais Smithson Tennant. En 1800, Tennant a créé une entreprise de commercialisation du platine, produisant ensuite de grands échantillons de ce métal. Il s'est rendu compte, comme d'autres avant lui, que l'extraction du platine de son minerai brut avec de l'eau régale générait un résidu noir insoluble.
En 1804, il annonce avoir isolé deux nouveaux métaux: l'iridium et l'osmium.. Le mot osmium vient du grec osmé et signifie "odeur", en référence à l'odeur intense et particulière de son oxyde.
Exercices résolus sur l'osmium
question 1
L'osmium est considéré par beaucoup comme le métal le plus dense du tableau périodique. Considérant que sa densité, à 20 °C, est de 22,6 g.mL-1, la masse d'osmium présente dans une sphère dont le volume est de 5 cm³ est :
A) 113 g.
B) 0,113 g.
C) 22,6 g.
D) 0,226 g.
Résolution:
Variante A
5 cm³ équivaut à 5 ml. Comme la masse volumique affiche déjà la valeur de l'unité volumétrique en millilitres, il n'est pas nécessaire de convertir les unités.
Ainsi, le calcul de densité est donné par :
d = m/v
m = ré. V
m = 22,6 * 5
m = 113 g
question 2
L'osmium a un isotope radioactif naturel, 186Tu. Combien de neutrons sont présents dans cet isotope ?
A) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Résolution:
Variante B
Le numéro atomique de Os est égal à 76. Ainsi, le nombre de neutrons peut être calculé par la formule suivante :
A = Z + n
A est le nombre de Pâtes, Z est le numéro atomique et n est le nombre de neutrons. En substituant les valeurs, nous avons :
186 = 76 + n
n = 186 - 76
n = 110
Par Stefano Araújo Novais
Professeur de chimie
