Надо Знать

добавить знаний



Осмий


Osmium crystals.jpg

План:


Введение


1. Общая характеристика

Осмий - химический элемент. Символ Os, ат. н. 76; ат. г. 190,2. Твердый синевато-серый металл. Принадлежит к платиновым металлов. Очень твердый и хрупкий. Плотность 22,61; t плав 3027 ? C, t кип 5,027 ? C. Распространенность (г / т) в земной коре 0,007, в перидотит - 0,15, в эклогитах 0,16, в формациях дунит-перидотит 0,013; пироксениты 0,007. Часто сопровождает платину. Находится в природе в виде самородного осмия, в форме селективных минералов: осмиириду (Os, Ir), невьянскиту и сисертськиту, сарситу (Os, Ru, Ir, Pd, Pt, Rh) AsS, ерлихманиту (OsS 2), а также как примесь в минералах платиновой группы. Порошкуватий осмий легко окисляется на воздухе.

Осмий

2. История

Осмий, тяжелый гомолог 8 группы Периодической Системы. Открытый 1804 анлийським химиком Смитсон Теннант ( англ. Smithson Tennant ) Вместе с иридием в осадке, который остался после растворения платины царской водкой.

3. Происхождение названия

Название осмия происходит от запаха редьки ( греч. ὀσμή osmē ), Который слышен при наличии незначительного количества его летучих тетроксид.

4. Распространение и получение

Находится в природе в виде самородного осмия, в форме селективных минералов: осмиириду (Os, Ir), невьянскиту и сисертськиту, сарситу (Os, Ru, Ir, Pd, Pt, Rh) AsS, ерлихманиту (OsS 2), а также как примесь в минералах платиновой группы. Осмий отделяют от сопутствующих элементов (в зависимости от исходного сырья), переводят в форму тетроксид и затем в аммониевых комплекс хлоридом аммония, из которого восстанавливают водородом:

\ Mathrm {OsO_2 (NH_3) _4Cl_2 + 3 \ H_2 \ longrightarrow}\ Mathrm {Os + 4 \ NH_4 ^ + + 2 \ Cl ^ - + 2 \ OH ^ -}

Добывается в малых количествах - мировое производство составляет около 100 кг в год.


5. Получение

Осмий выделяют из обогащенной сырья платиновых металлов путем прокаливания этого концентрата на воздухе при температуре 800-900 ? C. Вследствие этого сублимируют пары довольно летучего тетраоксид осмия OsO 4, далее поглощают раствором NaOH.

Выпариванием раствора выделяют соль - перосмат натрия, который далее восстанавливают водородом при температуре 120 ? C до осмия:

Na 2 [OsO 2 (OH) 4] + 3H 2 = 2NaOH + Os + 4H 2 O.

Осмий выходит в виде губки.


6. Физические свойства

Высокая твердость и исключительная тугоплавкость позволяет применять осмий качестве покрытия в узлах трения.

7. Химические свойства

Степени окисления осмия
-2 Na 2 [Os (CO) 4]
-1 Na 2 [Os 4 (CO) 13]
0 Os 3 (CO) 12
+1 OsI
+2 OsI 2
+3 OsBr 3
+4 OsO 2, OsCl 4
+5 OsF 5
+6 OsF 6
+7 OsOF 5, OsF 7
+8 OsO 4, Os (NCH 3) 4

Порошок осмия при нагревании реагирует с кислородом, галогенами, парами серы, селеном, теллуром, фосфором, азотной и серной кислот. Компактный осмий не взаимодействует ни с кислотами, ни со щелочами, но с расплавами щелочей образует водорастворимые осматы. Медленно реагирует с азотной кислотой и царской водой, реагирует с расплавленными щелочами при наличии окислителей ( нитрата или хлората калия), с расплавленным перекисью натрия. В соединениях проявляет степени окисления от -2 до +8, из которых наиболее распространены +2, +3, +4 и +8 [1].

Осмий - один из немногих металлов, образует полиядерные (или кластерные) соединения. Полиядерных карбонил осмия Os 3 (CO) 12 применяется для моделирования и исследования химических реакций углеводородов на металлических центрах [2] [3] [4]. Карбонильные группы в Os 3 (CO) 12 могут замещаться другими лигандами [5], в частности содержать кластерные ядра других переходных металлов [6].


8. Применение

Применяют в сплавах с иридием для изготовления деталей измерительных приборов. Отдельно применяется как легирующей примеси в сверхтвердых сплавов. Осмий и его соединения - хорошие катализаторы.

9. Биологическая роль

См.. также

Примечания

  1. Barnard, CFJ Oxidation States of Ruthenium and Osmium / / Platinum Metals Review. - 48. - (2004): 157. DOI : 10.1595/147106704X10801 - dx.doi.org/10.1595/147106704X10801.
  2. Krause J. Preparation of [Os 3 (CO) 11] 2 - and its reactions with Os 3 (CO) 12; structures of [Et 4 N] [HOs 3 (CO) 11] and H 2 OsS 4 (CO) / / Journal of Organometallic Chemistry. - 454. - (1993): 263-271. DOI : 10.1016/0022-328X (93) 83250-Y - dx.doi.org/10.1016/0022-328X (93) 83250-Y.
  3. Carter Willie J., Kelland, John W.; Okrasinski, Stanley J.; Warner, Keith E.; Norton, Jack R. Mononuclear hydrido alkyl carbonyl complexes of osmium and their polynuclear derivatives / / Inorganic Chemistry. - 21. - (1982): 3955-3960. DOI : 10.1021/ic00141a019 - dx.doi.org/10.1021/ic00141a019.
  4. Calvert, RB; Shapley, JR "Activation of Hydrocarbons by Unsaturated Metal Cluster Complexes. 6. Synthesis and Characterization of Methyldecacarbonylhydridotriosmium, Methylenedecacarbonyldihydridotriosmium, and Methylidynenonacarbonyltrihydridotriosmium. Interconversion of Cluster-Bound Methyl and Methylene Ligands" Journal of the American Chemical Society 1977, volume 99 , 5225-6. | DOI = 10.1021/ja00457a077 |
  5. Tunik SP Reviews: The chemistry of carbonyl clusters of transition metals containing labile and hemilabile ligands. Synthesis, reactivity, and prospects for application / / Russian Chemical Bulletin, International Edition. - (2004): 2657-2669.
  6. Synthesis and spectroscopic characterization of the heteronuclear diphosphine linked cluster Os 3 (CO) 11 (Ph 2 PCH 2 PPh 2) Rh 6 (CO) 15 / / Journal of Organometallic Chemistry. - 426, Issue 1. - (10 April 1992): 105-107. DOI : 10.1016/0022-328X (92) 83165-E - dx.doi.org/10.1016/0022-328X (92) 83165-E.

Литература


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам