|
|
|
|
|
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. |
|
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. |
|
|
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. |