DE osmium, atomnummer 76, är en blåvit metall som tillhör grupp 8 i det periodiska systemet. Det anses också vara en Platinum Group Metal (MGP), tillsammans med platina själv, förutom palladium, rutenium, iridium och rodium. Bland metallerna har osmium den högsta densiteten. Dess kemiska egenskaper liknar rutenium, ett annat grupp 8-element och även en MGP.
osmium är sällsynta stabila element jordskorpan och på grund av detta är dess produktion och användning mycket begränsad. Trots det kan osmium användas som en metallegeringsförbättrare, såväl som vid tillverkning av reservoarpennans spetsar. OsO4, osmiumtetroxid, används ofta som kontrast i mikroskop, vid fingeravtrycksdetektion och som katalysator.
Läs också:Francium - det näst sällsynta kemiska elementet på planeten
osmium sammanfattning
osmium är en metall grupp 8 i det periodiska systemet med blåvit färg.
Det anses vara en platinagruppmetall.
Bland metallerna har den högst densitet.
Dess kemiska egenskaper liknar rutenium, elementet ovan Periodiska systemet.
Det är det sällsynta elementet i jordskorpan, och därför är dess produktion mycket liten.
Den används som förbättringsmedel för metallegeringar, förutom att den används vid tillverkning av reservoarpennor.
Det upptäcktes av Smithson Tennant, en engelsk kemist.
osmiumegenskaper
Symbol: Du.
Atomnummer: 76.
Atomisk massa: 190.23 c.u.
Elektronnegativitet: 2,2.
Fusionspunkt: 3033°C.
Kokpunkt: 5012°C.
Densitet: 22,587 g.cm-3 (vid 20°C).
Elektronisk konfiguration: [Xe] 6s2 4f14 5d6.
Kemisk serie: grupp 8, övergångsmetaller, platinagruppmetaller.
osmiumegenskaper
osmium är en blank metall, blåvit till färgen, ganska hård och sprödäven vid höga temperaturer. Det tillhör gruppen som kallas Platinum Group Metals (MGP), tillsammans med palladium, iridium, rodium, rutenium och platina. Bland MGP: erna har den den högsta smältpunkten och det lägsta ångtrycket.
Grundämnet osmium är erkänd för att vara den tätaste metallen, även om iridium för vissa författare intar denna position. Detta beror på att densiteterna för båda metallerna skiljer sig endast med 0,1 % vid en temperatur på 20 °C. Osmium är också det mest sällsynta stabila grundämnet i hela jordskorpan, med en koncentration på bara 1 gram per 200 ton.
I sin metalliska form, osmium motstår starkt höga nivåer av kompression, i en grad som är jämförbar med den för diamant. I form av ämnen kan osmium presentera 11 möjliga oxidationstillstånd, från -2 till +8, där tillstånden +3, +4, +6 och +8 är de vanligaste.
Osmiumtetroxid, OsO4, är, tillsammans med ruteniumtetroxid, RuO4, den förening i vilken ett grundämne har den högsta formella laddningen i det periodiska systemet (+8). Denna oxid är ganska giftig och även flyktig, med en kokpunkt på 130 °C.
Kemiskt, osmium påminner mycket om rutenium, även medlem i grupp 8 och även en MGP. Till exempel reagerar osmium långsamt med gasen syre vid rumstemperatur. Å andra sidan reagerar den med gas klor och gas fluor i rumstemperatur, förutom att bli attackerad av saltsyra blandas med oxidationsmedel och även av smälta alkalier.
I naturen kan sju isotoper av osmium hittas, med en, den 186Os, är radioaktivt, med en utökad halva livet. Ytterligare 34 isomerer är kända, alla syntetiska och radioaktiva.
Kolla in vår podcast: Hård som en diamant: vad betyder det?
Var kan man hitta osmium?
Den huvudsakliga naturliga källan till osmium är osmiridium mineral (eller iridosmin), en naturlig legering mellan osmium och iridium i vilken sammansättningen av den förra varierar från 15 till 40 viktprocent medan den hos den andra varierar från 80 till 50 viktprocent.
Men som en MGP kan osmium också visas förknippad med platina, som i regionerna i Uralbergen och Nord- och Sydamerika. Den finns även på några nickelmalmer, som i staden Sudbury, provinsen Ontario, Kanada.
Att få fram osmium är mycket svårt, och dess produktion är mycket liten, i storleksordningen 500 kg per år. trots svårt att tillverka, metalliskt osmiumpulver kan syntetiseras i en atmosfär av väte vid en temperatur av 2000 °C.
osmiumapplikationer
Trots den lilla produktionen kan osmium appliceras i produktion av metallegeringar av extrem hårdhet. Iridium-osmium-legering kan appliceras på spetsen av reservoarpennor.
OsO4 är den mest användbara föreningen av osmium. Det är ett färglöst fast ämne, men kan användas som mikroskop kontrast (förbättra visualisering) och även hur fingeravtrycksdetektor. Den kan också användas som katalysator inom läkemedelsindustrin, vid tillverkning av till exempel läkemedel mot fetma och diabetes.
Dessa katalytiska processer är baserade på arbetet av Barry Sharpless, pristagare av Nobelpriset 2001, som använde OsO4 som en nyckelkomponent i en katalysatorblandning för att lägga till två hydroxylgrupper till en kol-kol dubbelbindning.
osmium historia
osmiumet upptäcktes av den engelske kemisten Smithson Tennant. År 1800 startade Tennant ett företag för kommersialisering av platina och fortsatte att producera stora prover av denna metall. Han insåg, liksom andra före honom, att utvinning av platina från dess råa malm med aqua regia genererade en svart olöslig rest.
1804 meddelade han att han hade isolerat två nya metaller: iridium och osmium.. Ordet osmium kommer från grekiskan osme och betyder "lukt", med hänvisning till den intensiva och säregna lukten av dess oxid.
Övningar lösta på osmium
fråga 1
Osmium anses av många vara den tätaste metallen i det periodiska systemet. Med tanke på att dess densitet, vid 20 °C, är 22,6 g.mL-1, massan av osmium som finns i en sfär vars volym är 5 cm³ är:
A) 113 g.
B) 0,113 g.
C) 22,6 g.
D) 0,226 g.
Upplösning:
Alternativ A
5 cm³ är samma sak som 5 ml. Eftersom densiteten redan visar det volymetriska enhetsvärdet i milliliter, finns det inget behov av att konvertera enheter.
Sålunda ges densitetsberäkningen av:
d = m/v
m = d. V
m = 22,6 * 5
m = 113 g
fråga 2
Osmium har en naturligt förekommande radioaktiv isotop, 186Du. Hur många neutroner finns i denna isotop?
A) 76
B) 110
C) 186
D) 262
Upplösning:
Alternativ B
Atomnumret för Os är lika med 76. Alltså antalet neutroner kan beräknas med följande formel:
A = Z + n
A är antalet pasta, Z är atomnumret och n är antalet neutroner. Genom att ersätta värdena har vi:
186 = 76 + n
n = 186 - 76
n = 110
Av Stefano Araújo Novais
Kemilärare