Властивості осмію

ОСМІЙ (Osmium; від грецьк.- запах), Os – хім. елемент VIII групи періодичної системи елементів; ат. н. 76, ат. м. 190,2; стосується металів групи платини. Метал синювато-сірого кольору. Дуже твердий і крихкий, розтирається в порошок. У з’єднаннях проявляє ступені окислення + 2, + 3, + 4, + 6 і +8, з них найбільш часто + 6 і + 8. Природний О. складається з стабільних ізотопів з масовими числами 184 (0,018%), 186 (1,582% ), 187 (1,64%), 188 (13,27%), 189 (16,14%), 190 (26,38%) і 192 (40,97%). Отримані радіоактивні ізотопи з масовими числами 180-183, 185, 191, 193- 195. О. відкрив (+1804) англ. хімік С. Теннант в чорному осаді, образующемся після обробки платини самородної «царською горілкою». Вміст О. в земній корі 5 х 10-6%. У природі часто супроводжує платині. Утворює дуже рідкісні мінерали групи осмистого іридію (природні сплави осмію і іридію).
З них найважливіші – Невьянский, або осмістий іридій (Ir, Os), і Сисерть-скит, або ірідістой осмій (Os, Ir). Міститься також в сульфідних мед-нонікелевих рудах, що є одним з осн. джерел видобутку металів групи платини. Кристалічна структура О. гексагональна щільноупакована, типу магнію, з періодами решітки а = 2,7341 А і с = 4,3196 А (при кімнатній т-рі). Щільність (т-ра 20 ° С) 22,61 г / см3; tпл 3045 ± 30 ° С; tкип +5027 ± 100 ° С; питома теплоємність (т-ра 25 ° С) 0,031 кал / г-град; коеф. теплопровідності (т-ра 0 -100 ° С) 0,208 кал / см х сек х град; температурний коеф. лінійного розширення (в інтервалі т-р 0-100 ° С) 6,1 х ​​10-6 град-1, питомий електричний опір (т-ра 25 ° С) 9,66 мком-см; температурний коеф. електр. опору (в інтервалі т-р 0-100 ° С) 0,0042 град-1; питома парамагнітна сприйнятливість (т-ра 25 ° С) 0,052 х 10-6 см3 / г; модуль норм. пружності 57000 кгс / мм2, модуль зсуву 22000 кгс / мм2; HV відпаленого О. при т-рі 25 ° С становить 300-670 кгс / мм2, при т-рі 1200 ° С дорівнює 140-410 кгс / мм2 (діапазон значень обумовлений анізотропією). О.- практично недеформі-втягувальними метал (для кування і прокатки його сплавів необхідна т-ра вище 1500 ° С), труднолетучем у високому вакуумі (тиск насиченої пари при т-рі 2500 ° С становить 1 х 10-4 мм рт. Ст .).

Однак при нагріванні на повітрі вже при невисокій т-рі він випаровується в результаті утворення летючої чотириокису OsO4. О. – найменш благородний з металів групи платини. У тонкоподрібненому стані він окислюється киснем повітря вже при кімнатній т-рі, при нагріванні на повітрі згорає, перетворюючись на че-тирехокісь. Відомий також окисел Os02. У компактному стані при кімнатній т-рі на повітрі О. практично не змінюється. Порошкоподібний О. при нагріванні енергійно сполучається з фтором, хлором (залежно від т-ри утворюються суміші різних галогенідів типу OsX8, OsXe, OsX6, OsX4, OsX3 і OsX2), сіркою (OsS2) і фосфором (OsP2). Легко поглинає водень. Взаємодіє з азотною (особливо концентрованої) і гарячої сірчаної к-тами, «царської горілкою».

Соляна дотта, вільна від кисню, на нього не діє. Сплавляючи металевий О. або осмістий ірідійсо сумішшю луги та сильного окислювача (перекисом натрію, барію, селітрою та ін.), Отримують розчинні в соляній к-ті сполуки. О. утворює численні комплексні сполуки, гл. обр. аніонного типу. Переважна координаційне число – шість, напр. з’єднання типу М2 [OsCl6]. О. сплавляється з більшістю металів, утворюючи тверді розчини і интерметаллические з’єднання. Осмієва чернь відрізняється каталітичної активністю, але осмієва каталізатори легко отруюються. Практично найбільш важливими сполуками є чотириокис осмію і осмілтет-раамінхлорід, або сіль Фремо [Os02 (NH3) 4] Сl2.

Чотириокис осмію – тверде, легкоплавкое (tпл 39,5 ° С), летюча речовина блідо-жовтого кольору з характерним їдким запахом, розчинна у воді. Отруйна, подразнює шкіру та слизову оболонку (особливо очей). Відрізняється каталітичної активністю. Сіль Фремо важко розчинна у воді і в розчинах хлористого амонію. Обидва з’єднання є проміжними продуктами в произове осмію. О. добувають спільно з платиною з концентратів платинових металів, одержуваних безпосередньо з руд і після переробки анодних йшла-мов електролізу нікелю та міді. Його отримують відгоном чотириокису осмію (що утворюється в результаті спікання нерозчинних в «царській горілці» залишків концентратів з перекисом барію), уловлюваної лужним розчином, з догрого осаджують метал у вигляді [Os02 (NH3) 4] Cl2.

Осад прожарюють і відновлюють в струмі водню з отриманням осмієва порошку чистотою 99,8- 99,9%. Поставляють О. у вигляді порошків, к-які пресують у прутки. Виплавляють О. і його сплави в високочастотних індукційних або дугових печах в середовищі інертного газу або у вакуумі. У чистому вигляді метал практично не використовується. Його вводять до складу надтвердих сплавів, що володіють високою зносостійкістю (сплавів з іридію та ін. Платиновими металами, кобальтом і вольфрамом) і застосовуваних для виготовлення опор голок компасів, осей та ін. Обертових частин вимірювальних і регулюючих приладів особливої ​​точності, кінчиків золотих пер, прецизійних малих контактів, замінюючи дуже рідкісний природний осмістий іридій. Чотириокис осмію використовують в металографії, для отримання яскравою чорної фарби, в якості каталізатора в органічному синтезі та ін.

Осмій хімічний елемент періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва, з атомарним номером 76 і позначається символом Os. Осмій відноситься до платинової групи і являє собою блискучий сріблясто білий метал на світлі блакитним відтінком. За фізичними властивостями осмій вважається самим щільним зі всіх відомих речовин, порівняємо по щільності лиш тільки з Ir иридием.

Історія осмію, відомо, що осмій відкритий в результаті хімічної реакції при розчиненні царською горілкою (суміш азотної і соляної кислот) сирої платини англійськими хіміками. У результаті в осаді вийшов рахований в той час новий метал, але з часом було доведено, що це природна суміш двох елементів -осмія і іридію.

Фізичні властивості
Ми вже знаємо, що осмій твердий метал з сіро – блакитним кольорам із за своєї твердості і щільності він дуже крихкий і насилу піддається механічній переробці. Шляхетний метал має температуру плавлення 3027 ° C за деякими джерелами 3033 ° C.

Знаходження в природі
У самородному стані осмій знаходиться тільки в природному сплаві з іридію, але крім основного сплаву також зустрічається і в сплаві з платиною так само спільно з іридію. Осмій зустрічається в сульфідних мідно нікелевих і молібденових рудах спільно з платиною та паладієм. Так само його отримують з відходів при переробці платинових і золотовмісних руд.
Для основного отримання використовують мінерали, до них відносяться Невьянский.
Свою назву отримав від місця знаходження на Уралі в 74 кілометрах від Єкатеринбурга (колишній Свердловськ). Також Невьянск відомий своєю похилій вежею який використовується як символ міста.

Основне родовища природних сплавів осмію з іридію.
Австралія, Африка, Колумбія, Канада, Росія, США.

Застосування
1. Застосовується в місцях сильного тертя із за своєї твердості.
2. У хімічній промисловості використовується як каталізатор для синтезу аміаку, а також гідрування органічних сполук.
3. Сплав (осрам) вольфрам осмій застосовується для виготовлення довговічних ниток розжарювання з поліпшеними характеристиками.
4. Сплав платини і осмію застосовується в хірургічних імплантатах в електро кардіостимуляторах.

Факти про осмій – номер елемента 76 або Os

Осмій — надзвичайно важкий сріблясто-блакитний метал з атомним номером 76 і символом елемента Os. Хоча більшість елементів невідомі за своїм запахом, осмій виділяє характерний неприємний запах. Елемент і його сполуки високотоксичні. Ось колекція фактів про елемент осмій, включаючи його атомні дані, хімічні та фізичні властивості, використання та джерела.

Основні факти про осмій

Атомний номер: 76

Відкриття: Смітсон Теннант 1803 (Англія), виявив осмій у залишках, що залишаються після розчинення сирої платини в царській горілці

Електронна конфігурація : [Xe] 4f 14 5d 6 6s 2

Походження слова: від грецького слова osme , запах або запах

Ізотопи: існує сім ізотопів осмію, що зустрічаються в природі: Os-184, Os-186, Os-187, Os-188, Os-189, Os-190 і Os-192. Відомо ще шість штучних ізотопів.

Властивості: осмій має температуру плавлення 3045 +/- 30 °C, температуру кипіння 5027 +/- 100 °C, питому вагу 22,57, з валентністю зазвичай +3, +4, +6 або +8, але іноді 0, +1, +2, +5, +7. Це блискучий синьо-білий метал. Він дуже твердий і залишається крихким навіть при високих температурах. Серед металів платинової групи осмій має найнижчий тиск пари і найвищу температуру плавлення. Хоча твердий осмій не піддається впливу повітря при кімнатній температурі, порошок виділяє чотириокис осмію, сильний окислювач, дуже токсичний, з характерним запахом (звідси і назва металу). Осмій трохи щільніший за іридій, тому осмій часто вважають найважчим елементом (розрахункова щільність ~ 22,61). Розрахована щільність іридію, заснована на його просторовій решітці, становить 22,65, хоча цей елемент не був виміряний як важчий за осмій.

Застосування: чотириокис осмію можна використовувати для фарбування жирової тканини для предметних стекол мікроскопа та для виявлення відбитків пальців. Осмій використовується для додання твердості сплавам. Він також використовується для наконечників авторучок, опор інструментів і електричних контактів.

Джерела: осмій міститься в іридомінових і платиновмісних пісках, таких як американські та уральські. Осмій також можна знайти в нікелевмісних рудах з іншими платиновими металами. Хоча цей метал складно виготовити, його можна спекти у водні при 2000°C.

Класифікація елементів: перехідний метал

Фізичні дані осмію

Щільність (г/см3): 22,57