ה אוסמיום, מספר אטומי 76, היא מתכת לבנה-כחלחלה השייכת לקבוצה 8 של הטבלה המחזורית. היא נחשבת גם למתכת פלטינום קבוצתית (MGP), יחד עם הפלטינה עצמה, בנוסף לפלדיום, רותניום, אירידיום ורודיום. מבין המתכות, לאוסמיום יש את הצפיפות הגבוהה ביותר. התכונות הכימיות שלו דומות לאלו של רותניום, עוד יסוד מקבוצה 8 וגם MGP.
אוסמיום הוא ה האלמנט היציב הנדיר ביותר קרום כדור הארץ ובגלל זה, הייצור והשימושים בו מוגבלים מאוד. למרות זאת, אוסמיום יכול לשמש כמשפר סגסוגת מתכת, כמו גם בייצור קצות עט נובע. ה- OsO4, אוסמיום טטרוקסיד, נמצא בשימוש נרחב כניגוד במיקרוסקופים, בזיהוי טביעות אצבע וכזרז.
קראו גם:פרנציום - היסוד הכימי השני הנדיר ביותר על פני כדור הארץ
סיכום אוסמיום
אוסמיום הוא א מַתֶכֶת קבוצה 8 של הטבלה המחזורית של צבע כחלחל-לבן.
זה נחשב למתכת מקבוצת פלטינום.
בין המתכות, יש לו את הגבוהה ביותר צְפִיפוּת.
התכונות הכימיות שלו דומות לאלו של רותניום, היסוד שלמעלה טבלה מחזורית.
זהו היסוד הנדיר ביותר בקרום כדור הארץ, ולכן ייצורו קטן מאוד.
הוא משמש כמשפר לסגסוגות מתכת, בנוסף לשימוש בייצור של עטים נובעים.
זה התגלה על ידי סמיתסון טננט, כימאי אנגלי.
תכונות אוסמיום
סֵמֶל: אתה.
מספר אטומי: 76.
מסה אטומית: 190.23 לספירה
אלקטרוני שליליות: 2,2.
נקודת היתוך: 3033 מעלות צלזיוס.
נקודת רתיחה: 5012 מעלות צלזיוס.
צְפִיפוּת: 22.587 גרם ס"מ-3 (ב-20 מעלות צלזיוס).
תצורה אלקטרונית: [Xe] 6s2 4ו14 5ד6.
סדרת כימיקלים: קבוצה 8, מתכות מעבר, מתכות מקבוצת פלטינה.
מאפייני אוסמיום
אוסמיום הוא א מתכת מבריקה, בצבע כחלחל-לבן, די קשה ושביר, אפילו בטמפרטורות גבוהות. הוא שייך לקבוצה הנקראת פלטינום קבוצת מתכות (MGP), יחד עם פלדיום, אירידיום, רודיום, רותניום ו פְּלָטִינָה. מבין ה-MGPs, יש לו את נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר ואת לחץ האדים הנמוך ביותר.
היסוד אוסמיום הוא מוכרת בתור המתכת הצפופה ביותר, אם כי עבור כמה מחברים אירידיום תופסת עמדה זו. הסיבה לכך היא שהצפיפויות של שתי המתכות שונות ב-0.1% בלבד בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס. אוסמיום הוא גם היסוד היציב הנדיר ביותר בקרום כדור הארץ כולו, עם ריכוז של גרם אחד בלבד ל-200 טון.
בצורתו המתכתית, אוסמיום מתנגד מאוד לרמות גבוהות של דחיסה, במידה דומה לזו של יהלום. בצורה של חומרים, האוסמיום מסוגל להציג 11 מצבי חמצון אפשריים, הנעים בין -2 ל-+8, כאשר המצבים +3, +4, +6 ו-+8 הם הנפוצים ביותר.
אוסמיום טטרוקסיד, OsO4, הוא, יחד עם רותניום טטרוקסיד, RuO4, התרכובת שבה ליסוד יש את המטען הצורני הגבוה ביותר בטבלה המחזורית (+8). תחמוצת זו היא די רעילה וגם נדיפה, עם נקודת רתיחה של 130 מעלות צלזיוס.
מבחינה כימית, אוסמיום מזכיר מאוד את הרותניום, גם חבר בקבוצה 8 וגם MGP. לדוגמה, אוסמיום מגיב לאט עם הגז חַמצָן בטמפרטורת החדר. מצד שני, הוא מגיב בגז כְּלוֹר וגז פלוּאוֹר בטמפרטורת החדר, בנוסף להיות מותקף על ידי חומצה הידרוכלורית מעורבב עם חומרי חמצון וגם על ידי אלקליות מותכות.
בטבע ניתן למצוא שבעה איזוטופים של אוסמיום, כאשר אחד מהם הוא 186Os, הוא רדיואקטיבי, עם מורחב חצי חיים. ידועים עוד 34 איזומרים, כולם סינתטיים ורדיואקטיביים.
בדוק את הפודקאסט שלנו: קשה כמו יהלום: מה זה אומר?
היכן ניתן למצוא אוסמיום?
המקור הטבעי העיקרי לאוסמיום הוא מינרל אוסמירידיום (או אירידוסמין), סגסוגת טבעית בין אוסמיום לאירידיום שבה הרכב הראשון משתנה בין 15 ל-40% במסה ואילו זה של השני משתנה בין 80 ל-50% במסה.
עם זאת, בתור MGP, אוסמיום יכול להופיע גם קשור פְּלָטִינָה, כמו באזורים של הרי אוראל וצפון ודרום אמריקה. ניתן למצוא אותו גם ב כמה עפרות ניקל, כמו בעיר סודברי, מחוז אונטריו, קנדה.
השגת אוסמיום קשה מאוד, והייצור שלו קטן מאוד, בטווח של 500 קילוגרמים בשנה. למרות ה קשה לייצור, ניתן לסנתז אבקת אוסמיום מתכת באווירה של מֵימָן בטמפרטורה של 2000 מעלות צלזיוס.
יישומי אוסמיום
למרות הייצור הקטן, ניתן ליישם אוסמיום ייצור של סגסוגות מתכת של קשיות קיצונית. ניתן ליישם סגסוגת אירידיום-אוסמיום על קצה עטי נובע.
ה- OsO4 היא התרכובת השימושית ביותר של אוסמיום. זהו מוצק חסר צבע, אך ניתן להשתמש בו כ ניגודיות מיקרוסקופ (שיפור הדמיה) וגם איך גלאי טביעות אצבע. זה יכול לשמש גם בתור זָרָז בתעשיית התרופות, בייצור תרופות להשמנה וסוכרת למשל.
תהליכים קטליטיים אלה מבוססים על עבודתו של בארי שארפלס, חתן הפרס של ה- פרס נובל 2001, שהשתמש ב-OsO4 כמרכיב מפתח בתערובת זרז להוספת שתי קבוצות הידרוקסיל לקשר כפול פחמן-פחמן.
היסטוריית אוסמיום
האוסמיום התגלה על ידי הכימאי האנגלי סמיתסון טננט. בשנת 1800, Tennant הקים מיזם למסחור של פלטינה, והמשיך לייצר דגימות גדולות של מתכת זו. הוא הבין, כמו אחרים לפניו, שהפקת פלטינה מהעפרה הגולמית שלה עם אקווה רג'יה יצרה שאריות שחורות בלתי מסיסות.
ב-1804 הוא הכריז שהוא בודד שתי מתכות חדשות: אירידיום ואוסמיום.. מקור המילה אוסמיום מיוונית osme ופירושו "ריח", בהתייחס לריח העז והמיוחד של התחמוצת שלו.
תרגילים שנפתרו על אוסמיום
שאלה 1
אוסמיום נחשב בעיני רבים למתכת הצפופה ביותר בטבלה המחזורית. בהתחשב בכך שהצפיפות שלו, ב-20 מעלות צלזיוס, היא 22.6 גרם מ"ל-1, מסת האוסמיום הקיימת בכדור שנפחו 5 ס"מ³ היא:
א) 113 גרם.
ב) 0.113 גרם.
ג) 22.6 גרם.
ד) 0.226 גרם.
פתרון הבעיה:
חלופה א'
5 ס"מ³ זה אותו דבר כמו 5 מ"ל. מכיוון שהצפיפות כבר מציגה את ערך היחידה הנפחית במיליליטרים, אין צורך להמיר יחידות.
לפיכך, חישוב הצפיפות ניתן על ידי:
d = m/v
מ = ד. V
m = 22.6 * 5
m = 113 גרם
שאלה 2
לאוסמיום יש איזוטופ רדיואקטיבי טבעי, 186אתה. כמה נויטרונים קיימים באיזוטופ זה?
א) 76
ב) 110
ג) 186
ד) 262
פתרון הבעיה:
חלופה ב'
המספר האטומי של Os שווה ל-76. אז, המספר של נויטרונים ניתן לחשב לפי הנוסחה הבאה:
A = Z + n
A הוא המספר של פסטה, Z הוא המספר האטומי ו-n הוא מספר הנייטרונים. בהחלפת הערכים, יש לנו:
186 = 76 + n
n = 186 - 76
n = 110
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה
