DE osmium, atoomnummer 76, is een blauwachtig wit metaal dat behoort tot groep 8 van het periodiek systeem. Het wordt ook beschouwd als een platinagroepmetaal (MGP), samen met platina zelf, naast palladium, ruthenium, iridium en rhodium. Van de metalen heeft osmium de hoogste dichtheid. De chemische eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van ruthenium, een ander groep 8-element en ook een MGP.
osmium is de zeldzaamste stabiele element aardkorst en daarom zijn de productie en het gebruik ervan zeer beperkt. Toch kan osmium worden gebruikt als een metaallegeringsverbeteraar, evenals bij de productie van vulpenpunten. De OsO4, osmiumtetroxide, wordt veel gebruikt als contrastmiddel in microscopen, bij vingerafdrukdetectie en als katalysator.
Lees ook:Francium — het op één na zeldzaamste chemische element op aarde
osmium samenvatting
osmium is een metaal groep 8 van het periodiek systeem van blauwachtig witte kleur.
Het wordt beschouwd als een platinagroepsmetaal.
Van de metalen heeft het de hoogste dikte.
De chemische eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van ruthenium, het bovenstaande element Periodiek systeem.
Het is het zeldzaamste element in de aardkorst en daarom is de productie ervan erg klein.
Het wordt gebruikt als verbeteraar voor metaallegeringen, naast dat het wordt gebruikt bij de productie van vulpennenpunten.
Het werd ontdekt door Smithson Tennant, een Engelse chemicus.
Niet stoppen nu... Er is meer na de advertentie ;)
osmium eigenschappen
Symbool: Jij.
Atoom nummer: 76.
Atoom massa: 190,23 c.u.
Elektronegativiteit: 2,2.
Fusiepunt: 3033°C.
Kookpunt: 5012°C.
Dikte: 22.587 g.cm-3 (bij 20°C).
Elektronische configuratie: [Xe] 6s2 4f14 5d6.
Chemische serie: groep 8, overgangsmetalen, metalen uit de platinagroep.
osmium kenmerken:
osmium is een glanzend metaal, blauwachtig wit van kleur, vrij hard en broos, ook bij hoge temperaturen. Het behoort tot de groep genaamd Platinum Group Metals (MGP), samen met palladium, iridium, rhodium, ruthenium en platina. Van de MGP's heeft het het hoogste smeltpunt en de laagste dampdruk.
Het element osmium is erkend als het dichtste metaal, hoewel voor sommige auteurs iridium deze positie inneemt. Dit komt doordat de dichtheden van beide metalen bij een temperatuur van 20 °C slechts 0,1% verschillen. Osmium is ook het zeldzaamste stabiele element in de hele aardkorst, met een concentratie van slechts 1 gram per 200 ton.
In zijn metallische vorm, osmium is sterk bestand tegen hoge compressieniveaus, in een mate die vergelijkbaar is met die van diamant. In de vorm van stoffen kan osmium 11 mogelijke oxidatietoestanden presenteren, variërend van -2 tot +8, waarbij de toestanden +3, +4, +6 en +8 de meest voorkomende zijn.
Osmiumtetroxide, OsO4, is, samen met rutheniumtetroxide, RuO4, de verbinding waarin een element de hoogste formele lading heeft in het periodiek systeem (+8). Dit oxide is vrij giftig en ook vluchtig, met een kookpunt van 130 °C.
Chemisch, osmium doet erg denken aan ruthenium, ook een lid van groep 8 en ook een MGP. Osmium reageert bijvoorbeeld langzaam met het gas zuurstof op kamertemperatuur. Aan de andere kant reageert het met gas chloor- en gas fluor bij kamertemperatuur, naast aangevallen door zoutzuur gemengd met oxidatiemiddelen en ook door gesmolten alkaliën.
In de natuur zijn zeven isotopen van osmium te vinden, met één, de 186Os, is radioactief, met een verlengde halveringstijd. Er zijn nog 34 isomeren bekend, allemaal synthetisch en radioactief.
Check onze podcast: Hard als een diamant: wat betekent het?
Waar is osmium te vinden?
De belangrijkste natuurlijke bron van osmium is: osmiridium mineraal (of iridosmine), een natuurlijke legering tussen osmium en iridium waarbij de samenstelling van de eerste varieert van 15 tot 40 massa%, terwijl die van de tweede varieert van 80 tot 50 massa%.
Als een MGP kan osmium echter ook worden geassocieerd met: platina, zoals in de regio's van het Oeralgebergte en Noord- en Zuid-Amerika. Het is ook te vinden op wat nikkelerts, zoals in de stad Sudbury, provincie Ontario, Canada.
Het verkrijgen van osmium is erg moeilijk en de productie ervan is erg klein, in het bereik van 500 kilogram per jaar. ondanks de moeilijk te vervaardigen, kan metallisch osmiumpoeder worden gesynthetiseerd in een atmosfeer van waterstof bij een temperatuur van 2000 °C.
osmium toepassingen
Ondanks de kleine productie kan osmium worden toegepast in productie van metaallegeringen van extreme hardheid. Iridium-osmiumlegering kan op de punt van vulpennen worden aangebracht.
De OsO4 is de meest bruikbare verbinding van osmium. Het is een kleurloze vaste stof, maar kan worden gebruikt als microscoopcontrast (visualisatie verbeteren) en ook hoe vingerafdruk detector. Het kan ook worden gebruikt als katalysator in de farmaceutische industrie, bijvoorbeeld bij de productie van medicijnen tegen obesitas en diabetes.
Deze katalytische processen zijn gebaseerd op het werk van Barry Sharpless, laureaat van de Nobelprijs 2001, die OsO. gebruikte4 als een sleutelcomponent in een katalysatormengsel om twee hydroxylgroepen aan een koolstof-koolstof dubbele binding toe te voegen.
osmium geschiedenis
het osmium werd ontdekt door de Engelse chemicus Smithson Tennant. In 1800 richtte Tennant een onderneming op voor de commercialisering van platina en ging vervolgens grote monsters van dit metaal produceren. Hij realiseerde zich, net als anderen voor hem, dat het extraheren van platina uit het ruwe erts met koningswater een zwart onoplosbaar residu opleverde.
In 1804 kondigde hij aan dat hij twee nieuwe metalen had geïsoleerd: iridium en osmium.. Het woord osmium komt uit het Grieks osme en betekent "geur", verwijzend naar de intense en eigenaardige geur van zijn oxide.
Oefeningen opgelost op osmium
vraag 1
Osmium wordt door velen beschouwd als het dichtste metaal in het periodiek systeem. Aangezien de dichtheid, bij 20 °C, 22,6 g.mL is-1, de massa van osmium aanwezig in een bol met een volume van 5 cm³ is:
A) 113 gram.
B) 0,113 gram.
C) 22,6 gram.
D) 0,226 gram.
Oplossing:
alternatief A
5 cm³ is hetzelfde als 5 ml. Omdat de dichtheid de volumetrische eenheidswaarde al in milliliter weergeeft, is het niet nodig om eenheden om te rekenen.
De dichtheidsberekening wordt dus gegeven door:
d = m/v
m = d. V
m = 22,6 * 5
m = 113 g
vraag 2
Osmium heeft een natuurlijk voorkomende radioactieve isotoop, 186Jij. Hoeveel neutronen zijn aanwezig in deze isotoop?
A) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Oplossing:
alternatief B
Het atoomnummer van Os is gelijk aan 76. Dus het aantal neutronen kan worden berekend met de volgende formule:
A = Z + n
A is het aantal pasta, Z is het atoomnummer en n is het aantal neutronen. Als we de waarden substitueren, hebben we:
186 = 76 + n
n = 186 - 76
n = 110
Door Stefano Araújo Novais
Scheikundeleraar
