IL osmio, numero atomico 76, è un metallo bianco-bluastro appartenente al gruppo 8 della Tavola Periodica. È anche considerato un Platinum Group Metal (MGP), insieme al platino stesso, oltre a palladio, rutenio, iridio e rodio. Tra i metalli, l'osmio ha la densità più alta. Le sue proprietà chimiche sono simili a quelle del rutenio, un altro elemento del gruppo 8 e anche un MGP.
l'osmio è il elemento stabile più raro la crosta terrestre e, per questo, la sua produzione e gli usi sono molto limitati. Anche così, l'osmio può essere utilizzato come miglioratore di leghe metalliche, nonché nella produzione di punte per penne stilografiche. L'OsO4, tetrossido di osmio, è ampiamente usato come mezzo di contrasto nei microscopi, nel rilevamento delle impronte digitali e come catalizzatore.
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riassunto dell'osmio
l'osmio è un metallo gruppo 8 della Tavola Periodica di colore bianco-bluastro.
È considerato un Platinum Group Metal.
Tra i metalli, ha il più alto densità.
Le sue proprietà chimiche sono simili a quelle del rutenio, l'elemento di cui sopra Tavola periodica.
È l'elemento più raro della crosta terrestre, e quindi la sua produzione è molto ridotta.
Viene utilizzato come ammendante per leghe metalliche, oltre ad essere impiegato nella produzione di pennini per penne stilografiche.
Fu scoperto da Smithson Tennant, un chimico inglese.
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proprietà dell'osmio
Simbolo: Voi.
Numero atomico: 76.
Massa atomica: 190.23 c.u.
Elettronegatività: 2,2.
Punto di fusione: 3033°C.
Punto di ebollizione: 5012°C.
Densità: 22.587 g.cm-3 (a 20°C).
Configurazione elettronica: [Xe] 6s2 4f14 5 D6.
Serie chimica: gruppo 8, metalli di transizione, metalli del gruppo del platino.
caratteristiche dell'osmio
l'osmio è un metallo lucido, di colore bianco-bluastro, abbastanza duro e friabile, anche ad alte temperature. Appartiene al gruppo denominato Platinum Group Metals (MGP), insieme a palladio, iridio, rodio, rutenio e platino. Tra gli MGP, ha il punto di fusione più alto e la pressione di vapore più bassa.
L'elemento osmio è riconosciuto per essere il metallo più denso, sebbene per alcuni autori l'iridio occupi questa posizione. Questo perché le densità di entrambi i metalli differiscono solo dello 0,1% a una temperatura di 20 °C. L'osmio è anche l'elemento stabile più raro dell'intera crosta terrestre, con una concentrazione di appena 1 grammo ogni 200 tonnellate.
Nella sua forma metallica, osmio resiste fortemente ad alti livelli di compressione, in misura paragonabile a quella del diamante. Sotto forma di sostanze, l'osmio è in grado di presentare 11 possibili stati di ossidazione, che vanno da -2 a +8, con gli stati +3, +4, +6 e +8 che sono i più comuni.
Osmio tetrossido, OsO4, è, insieme al tetrossido di rutenio, RuO4, il composto in cui un elemento ha la carica formale più alta nella Tavola Periodica (+8). Questo ossido è abbastanza tossico e anche volatile, con un punto di ebollizione di 130 °C.
Chimicamente, osmio ricorda molto il rutenio, anche membro del gruppo 8 e anche MGP. Ad esempio, l'osmio reagisce lentamente con il gas ossigeno a temperatura ambiente. D'altra parte, reagisce con il gas cloro e gas fluoro a temperatura ambiente, oltre ad essere attaccato da acido cloridrico miscelato con agenti ossidanti e anche da alcali fusi.
In natura si possono trovare sette isotopi dell'osmio, di cui uno, il 186Os, è radioattivo, con un esteso metà vita. Sono noti altri 34 isomeri, tutti sintetici e radioattivi.
Dai un'occhiata al nostro podcast: Duro come un diamante: cosa significa?
Dove si trova l'osmio?
La principale fonte naturale di osmio è minerale di osmiridio (o iridosmina), una lega naturale tra osmio e iridio in cui la composizione del primo varia dal 15 al 40% in massa mentre quella del secondo varia dall'80 al 50% in massa.
Tuttavia, come MGP, l'osmio può anche apparire associato platino, come nelle regioni degli Urali e del Nord e Sud America. Si può trovare anche all'indirizzo alcuni minerali di nichel, come nella città di Sudbury, provincia dell'Ontario, Canada.
Ottenere l'osmio è molto difficile e la sua produzione è molto ridotta, nell'ordine di 500 chilogrammi all'anno. nonostante il difficile da produrre, la polvere di osmio metallico può essere sintetizzata in un'atmosfera di idrogeno ad una temperatura di 2000 °C.
applicazioni di osmio
Nonostante la piccola produzione, l'osmio può essere applicato produzione di leghe metalliche di estrema durezza. La lega iridio-osmio può essere applicata sulla punta delle penne stilografiche.
L'OsO4 è il composto più utile dell'osmio. È un solido incolore, ma può essere usato come contrasto al microscopio (miglioramento della visualizzazione) e anche come rilevatore di impronte digitali. Può essere utilizzato anche come catalizzatore nell'industria farmaceutica, nella produzione di farmaci per l'obesità e il diabete, per esempio.
Questi processi catalitici si basano sul lavoro di Barry Sharpless, vincitore del premio Nobel 2001, che utilizzava OsO4 come componente chiave in una miscela di catalizzatori per aggiungere due gruppi ossidrile a un doppio legame carbonio-carbonio.
storia dell'osmio
l'osmio fu scoperto dal chimico inglese Smithson Tennant. Nel 1800, Tennant avviò un'impresa per la commercializzazione del platino, continuando a produrre grandi campioni di questo metallo. Si rese conto, come altri prima di lui, che l'estrazione del platino dal suo minerale grezzo con acqua regia generava un residuo nero insolubile.
Nel 1804 annunciò di aver isolato due nuovi metalli: l'iridio e l'osmio.. La parola osmio deriva dal greco osme e significa "odore", in riferimento all'odore intenso e peculiare del suo ossido.
Esercizi risolti su osmio
domanda 1
L'osmio è considerato da molti il metallo più denso della tavola periodica. Considerando che la sua densità, a 20 °C, è di 22,6 g.mL-1, la massa di osmio presente in una sfera il cui volume è 5 cm³ è:
A) 113 g.
B) 0,113 g.
C) 22,6 g.
D) 0,226 g.
Risoluzione:
Alternativa A
5 cm³ equivalgono a 5 ml. Poiché la densità mostra già il valore dell'unità volumetrica in millilitri, non è necessario convertire le unità.
Pertanto, il calcolo della densità è dato da:
d = m/v
m = d. V
m = 22,6 * 5
m = 113 g
Domanda 2
L'osmio ha un isotopo radioattivo presente in natura, 186Voi. Quanti neutroni sono presenti in questo isotopo?
R) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Risoluzione:
Alternativa B
Il numero atomico di Os è pari a 76. Quindi, il numero di neutroni può essere calcolato con la seguente formula:
A = Z + n
A è il numero di pasta, Z è il numero atomico e n è il numero di neutroni. Sostituendo i valori si ha:
186 = 76 + n
n = 186 - 76
n = 110
Di Stefano Araújo Novais
Insegnante di chimica