Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

Os

Nombre atòmic: 76

Osmi

Osmio

Osmium

Osmium

Grup: 8

Període: 6

Família: Metalls de transició

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d6

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Smithson Tennant

Nacionalitat: Gran Bretanya

Any: 1803

Origen del nom: de la paraula grega “osme” que vol dir olor.

Una mica d’història: Fou descobert a Londres en 1803 per Smithson Tennant (a la vegada que l’iridi) en el residu de color fosc que quedava quan el platí cru era dissolt en aigua regia (barreja d’àcids clorhídric i nítric). Aquest residu fosc contenia tant osmi com iridi.

Estat natural:  Es troba associat a metalls com platí, iridi, rodi i ruteni en un aliatge natural anomenat osmiridi.

També en menes i sorres de platí.

Estructura cristal·lina:

 

Sistema hexagonal

 

Abundància a l’ésser humà: ­-

 

Abundància a la Terra: Ocupa el lloc 74è en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 3 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

190,23

22590

7

8,49

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

3328

5300

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,35

0,67 (Os+4)

1,26

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

106,1

840

1630

2400

 -2, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

105,3

2,2

8,5

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

791

29,3

678

129,58

87,6

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions: L’osmi no provoca normalment problemes perquè és relativament irreactiu però tots els compostos d’osmi s’haurien de considerar altament tòxics

La pols del metall és irritant i presenta risc de foc i explosió.

L’òxid d’osmi, OsO4, és altament tòxic, concentracions en aire tan baixes com 10-7 g/m3 poden provocar congestió dels pulmons i danys greus en la pell i els ulls; hauria de ser manejat només per personal qualificat.

Aquest òxid pot ser absorbit en el cos per inhalació del seu vapor i ingestió.

+0,69

OsO2/Os

 

 metall

Característiques:

 

És un sòlid de color blavós, extremadament dur,  trencadís fins i tot a temperatures altes i molt dens.

Té el punt de fusió més alt i la pressió de vapor més baixa del grup del platí (ruteni, rodi, pal·ladi, osmi, iridi i platí).

El metall és difícil de fabricar, però les pólvores es poden sintetitzar en una atmosfera d’hidrogen a una temperatura de 2000ºC.

El metall sòlid no és afectat per l’aire a temperatura ambient però el metall polvoritzat o esponjós emet lentament tetraòxid d’osmi, OsO4, que és un poderós agent oxidant, té una olor forta i és altament tòxic. 

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Osmi-182

76

106

182Os

21,5 hores

0,00

Radioactiu

Osmi-183

76

107

183Os

13 hores

0,00

Radioactiu

Osmi-184

76

108

184Os

Estable

0,02

 

Osmi-185

76

119

185Os

93,6 dies

0,00

Radioactiu

Osmi-186

76

110

186Os

2000 bilions d’anys

1,59

 

Osmi-187

76

111

187Os

Estable

1,96

 

Osmi-188

76

112

188Os

Estable

13,24

 

Osmi-189

76

113

189Os

Estable

16,15

 

Osmi-190

76

114

190Os

Estable

26,26

 

Osmi-191

76

115

191Os

15,4 dies

0,00

Radioactiu

Osmi-192

76

116

192Os

Estable

40,78

 

Osmi-193

76

117

193Os

30,5hores

0,00

Radioactiu

Osmi-194

76

118

194Os

6 anys

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

La química de l’osmi és bastant complexa per l’elevat nombre d’estats d’oxidació que exhibeix i la tendència a formar ions complexos.  Forma sals amb nombres d’oxidació compresos entre +1 i +8.

L’osmi és en gran part immune a l’atac atmosfèric, escalfant amb oxigen dóna l’òxid, OsO4 que és un sòlid cristal·lí de color groc molt pàl·lid, amb una olor forta, bastant volàtil, amb un punt de fusió de 30ºC i d’ebullició de 130ºC, soluble en aigua i en tetraclorur de carboni, és un agent oxidant poderós i molt tòxic:

                                         Os (s) + 2O2 (g) à OsO4 (s) 

No reacciona amb l’aigua en condicions normals.

L’osmi reacciona amb excés de fluor, F2, a 600ºC i 400 atm de pressió per a formar OsF7:   2Os (s) + 7F2 (g) à 2OsF7 (s) de color groc

Sota condicions més suaus es forma el OsF6 : Os (s) + 3F2 (g) à OsF6 (s) de color groc

Escalfant sota pressió, reacciona amb el clor i el brom i forma OsCl4 i OsBr4:

        Os (s) + 2Cl2 (g) à OsCl4 (s) de color vermell

        Os (s) + 2Br2 (g) à OsBr4 (s) de color negre

L’osmi no és atacat pels àcids ordinaris però es dissol en aigua regia i àcid nítric concentrat. També reacciona amb els àlcalis.

Amb aire

No reacciona; amb calor à OsO4        Os (s) + 2O2 (g) à OsO4 (s) 

Amb H2O

No reacciona

Amb HCL  6M

No reacciona

Amb HNO3 15M

Suau; à OsO4

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

L’extracció industrial d’osmi és complexa ja que el metall es troba en menes barrejat amb altres metalls (ruteni, rodi, pal·ladi, argent, platí i or). Es prepara mitjançant complicats processos.

El tractament primari exigeix l’extracció de l’argent, l’or, el pal·ladi i el platí. El residu es desfà amb bisulfat de sodi (NaHSO4) i la mescla que resulta s’extreu amb aigua per a donar una solució que conté sulfat de rodi, Rh2(SO4)3. El residu insoluble conté l’osmi. Aquest residu es desfà amb Na2O2 i s’extrau amb aigua per obtenir sals de ruteni i osmi, incloent-hi (RuO4)2- i (OsO4(OH)2)2-. El residu conté òxid d’iridi, IrO2. La reacció de la sal amb clor gas dóna els òxids volàtils RuO4 i OsO4. L’òxid d’osmi es dissol per tractament amb hidròxid de sodi alcohòlic, per a formar Na2(OsO2(OH)4) i es precipita l’osmi com OsCl2O2(NH3)4 per tractament amb NH4Cl. Evaporació a sequedat i estant encès sota hidrogen gas, dóna l’osmi pur.

També s’obté com a subproducte de les menes riques en osmi dels minerals de níquel i coure.

Usos

S’utilitza com additiu enduridor en aliatges amb metalls del grup del platí. Aliat amb platí s’usa per a patrons de mesura i pes i en implants com marcapassos i vàlvules de substitució.

L’ús principal del metall està en l’aliatge osmiridi, usat per a la fabricació de puntes de plomes estilogràfiques i de compàs, pivots d’instruments, plomilles, contactes elèctrics..; és un aliatge d’extrema duresa i elevada resistència  a la corrosió.

La dissolució de tetraòxid d’osmi s’utilitza com tintura per a l’observació de teixits al microscopi.

Toxicitat

L’osmi no provoca normalment problemes perquè és relativament irreactiu però tots els compostos d’osmi s’haurien de considerar altament tòxics

L’òxid d’osmi, OsO4, és altament tòxic, concentracions en aire tan baixes com 10-7 g/m3 poden provocar congestió dels pulmons i danys greus en la pell i els ulls; hauria de ser manejat només per personal qualificat.

Aquest òxid pot ser absorbit en el cos per inhalació del seu vapor i ingestió.