Osmium (OS): funkcje, zastosowania, historia

TEN osm, Liczba atomowa 76 to niebieskawo-biały metal należący do grupy 8 układu okresowego. Jest również uważany za metal z grupy platynowej (MGP), wraz z samą platyną, oprócz palladu, rutenu, irydu i rodu. Wśród metali największą gęstość ma osm. Jego właściwości chemiczne są podobne do rutenu, innego pierwiastka z grupy 8, a także MGP.

osm jest najrzadszy stabilny pierwiastek skorupa Ziemska z tego powodu jego produkcja i zastosowania są bardzo ograniczone. Mimo to osm może być stosowany jako polepszacz stopów metali, a także do produkcji końcówek do piór wiecznych. OsO4, tetratlenek osmu, jest szeroko stosowany jako kontrast w mikroskopach, w wykrywaniu odcisków palców i jako katalizator.

Przeczytaj też:Francium — drugi najrzadszy pierwiastek chemiczny na planecie

podsumowanie osmu

  • osm to metal grupa 8 Układu Okresowego Okresowego o niebiesko-białej barwie.

  • Jest uważany za metal z grupy platynowej.

  • Wśród metali ma najwyższy gęstość.

  • Jego właściwości chemiczne są podobne do rutenu, pierwiastka powyżej Układ okresowy pierwiastków.

  • Jest to najrzadszy pierwiastek w skorupie ziemskiej, dlatego jego produkcja jest bardzo mała.

  • Jest stosowany jako polepszacz do stopów metali, a także stosowany w produkcji stalówek do piór wiecznych.

  • Został odkryty przez Smithsona Tennanta, angielskiego chemika.

właściwości osmu

  • Symbol: Ty.

  • Liczba atomowa: 76.

  • Masa atomowa: 190,23 j.m.

  • Elektroujemność: 2,2.

  • Punkt fuzji: 3033°C.

  • Temperatura wrzenia: 5012°C.

  • Gęstość: 22,587 g.cm-3 (w 20°C).

  • Elektroniczna Konfiguracja: [Xe] 6s2 4f14 5d6.

  • Seria chemiczna: grupa 8, metale przejściowe, metale z grupy platynowców.

charakterystyka osmu

Metaliczne próbki osmu na białym tle na białym tle.
Próbka metaliczna osmu o czystości 99,99%

osm to błyszczący metal, niebiesko-biały kolor, dość twardy i kruchy, nawet w wysokich temperaturach. Należy do grupy zwanej Platinum Group Metals (MGP), obok palladu, irydu, rodu, rutenu i platyna. Wśród MGP ma najwyższą temperaturę topnienia i najniższą prężność par.

Elementem osmu jest uznawany za najgęstszy metal, choć dla niektórych autorów iryd zajmuje tę pozycję. Dzieje się tak, ponieważ gęstości obu metali różnią się tylko o 0,1% w temperaturze 20 °C. Osm jest również najrzadszym stabilnym pierwiastkiem w całej skorupie ziemskiej, o stężeniu zaledwie 1 grama na 200 ton.

W swojej metalicznej postaci osm silnie odporny na wysokie poziomy kompresji, w stopniu porównywalnym do diamentu. W postaci substancji osm może prezentować 11 możliwych stanów utlenienia, w zakresie od -2 do +8, przy czym najbardziej powszechne są stany +3, +4, +6 i +8.

Czterotlenek osmu, OsO4, jest, razem z tetratlenkiem rutenu, RuO4, związek, w którym pierwiastek ma najwyższy ładunek formalny w układzie okresowym (+8). Ten tlenek jest dość toksyczny i lotny, ma temperaturę wrzenia 130 °C.

Chemicznie, osm bardzo przypomina ruten, również członek grupy 8, a także MGP. Na przykład osm powoli reaguje z gazem tlen w temperaturze pokojowej. Z drugiej strony reaguje z gazem chlor i gaz fluor w temperaturze pokojowej, oprócz bycia atakowanym przez kwas chlorowodorowy zmieszany z utleniaczami, a także z roztopionymi alkaliami.

W naturze można znaleźć siedem izotopów osmu, z których jeden 186Os, jest radioaktywny, z wydłużonym pół życia. Znane są kolejne 34 izomery, wszystkie syntetyczne i radioaktywne.

Sprawdź nasz podcast: Twardy jak diament: co to znaczy?

Gdzie można znaleźć osm?

Głównym naturalnym źródłem osmu jest minerał osmirydu (lub irydosmina), naturalny stop pomiędzy osmem i irydem, w którym skład pierwszego waha się od 15 do 40% masowych, a drugiego od 80 do 50% masowych.

Jednak jako MGP, osm może również wydawać się związany z platyna, podobnie jak w rejonach Uralu oraz Ameryki Północnej i Południowej. Można go również znaleźć na trochę rud niklu, jak w mieście Sudbury w prowincji Ontario w Kanadzie.

Pozyskiwanie osmu jest bardzo trudne, a jego produkcja jest bardzo mała, rzędu 500 kilogramów rocznie. pomimo trudne do wyprodukowania, metaliczny proszek osmu można zsyntetyzować w atmosferze wodór w temperaturze 2000 °C.

aplikacje osmu

Pomimo niewielkiej produkcji osm może być stosowany w produkcja Stopy metali o ekstremalnej twardości. Na końcówki piór wiecznych można nakładać stop irydowo-osmowy.

Zbliżenie na wieczne pióro używane do pisania na papierze.
Osm może być obecny w końcówkach piór wiecznych.

OsO4 jest najbardziej użytecznym związkiem osmu. Jest to bezbarwne ciało stałe, ale może być używane jako kontrast mikroskopu (poprawa wizualizacji), a także jak wykrywacz linii papilarnych. Może być również używany jako katalizator w przemyśle farmaceutycznym, np. w produkcji leków na otyłość i cukrzycę.

Te katalityczne procesy oparte są na pracy Barry'ego Sharplessa, laureata nagroda Nobla 2001, w którym wykorzystano OsO4 jako kluczowy składnik w mieszaninie katalitycznej w celu dodania dwóch grup hydroksylowych do podwójnego wiązania węgiel-węgiel.

historia osmu

osm została odkryta przez angielskiego chemika Smithsona Tennanta. W 1800 roku Tennant założył przedsiębiorstwo zajmujące się komercjalizacją platyny, produkując duże próbki tego metalu. Zdał sobie sprawę, podobnie jak inni przed nim, że ekstrakcja platyny z jej surowej rudy za pomocą wody królewskiej generowała czarną nierozpuszczalną pozostałość.

W 1804 roku ogłosił, że wyizolował dwa nowe metale: iryd i osm.. Słowo osm pochodzi z języka greckiego osme i oznacza „zapach”, w odniesieniu do intensywnego i specyficznego zapachu jego tlenku.

Ćwiczenia rozwiązywane na osm

Pytanie 1

Osm jest uważany przez wielu za najgęstszy metal w układzie okresowym. Biorąc pod uwagę, że jego gęstość w 20 °C wynosi 22,6 g.mL-1, masa osmu obecnego w kuli o objętości 5 cm³ wynosi:

A) 113g.

B) 0,113 g.

C) 22,6g.

D) 0,226 g.

Rezolucja:

Alternatywa A

5 cm³ to to samo co 5 ml. Ponieważ gęstość już wyświetla wartość jednostki objętości w mililitrach, nie ma potrzeby przeliczania jednostek.

Zatem obliczenie gęstości jest podane przez:

d = m/v

m = re. V

m = 22,6 * 5

m = 113 g

pytanie 2

Osm posiada naturalnie występujący izotop promieniotwórczy, 186Ty. Ile neutronów jest obecnych w tym izotopie?

A) 76

B) 110

C) 186

D) 262

Rezolucja:

Alternatywa B

Liczba atomowa Os jest równa 76. Tak więc liczba neutrony można obliczyć według następującego wzoru:

A = Z + n

A to liczba makaron, Z to liczba atomowa, a n to liczba neutronów. Zastępując wartości, mamy:

186 = 76 + n

n = 186 - 76

n = 110

Stefano Araújo Novais
Nauczyciel chemii

Napoleon Bonaparte: kariera wojskowa, osiągnięcia

Napoleon Bonaparte: kariera wojskowa, osiągnięcia

“Żołnierze Francji! Czterdzieści wieków widzi cię ze szczytu tych piramid!”. To zdanie, wypowiedz...

read more
Środek ciężkości (CG)

Środek ciężkości (CG)

Jak pokazuje powyższy rysunek, środek ciężkości ciała jest punktem, w którym można rozważyć przył...

read more
Co to jest warstwa walencyjna?

Co to jest warstwa walencyjna?

warstwa walencyjna jest to najbardziej zewnętrzna warstwa (lub poziom) (najdalej od jądra) atomu,...

read more