Química del Osmio
Detección
El elemento Osmio es detectado por su compuesto tetroxido de osmio. La reacción de detección es específica pero no se recomienda debido a la toxicidad.
La solución de prueba que contiene osmio se gotea sobre un papel de filtro que previamente ha sido humedecido con una solución de hexacianoferato de bencidina o potasio. Si se utilizó la solución de bencidina, el papel del filtro se torna púrpura. En el caso de la solución de hexacianoferato de potasio, aparece un color verde claro.
Hoy en día, sin embargo, cada vez se utilizan más y más tecnologías de procesos instrumentales. Ejemplos de ello son la espectrometría atómica, el análisis de activación de neutrones y la voltametría. Estos métodos permiten realizar determinaciones más precisas.
Obtención
La obtención del Osmio es muy compleja y suele tener lugar durante la obtención de otros metales como el platino o el oro.
Los lodos de ánodo de la producción de oro o níquel son generalmente el producto para la obtención de osmio. El lodo del ánodo se disuelve en aqua regia, lo que hace que el platino y el oro se disuelvan. Los otros metales de platino y la plata se quedan.
La plata forma cloruro de plata insoluble, que puede separarse con la ayuda de ácido nítrico y carbonato de plomo. Posteriormente, el carbonato de sodio e hidrógeno se derrite y se lixivia.
El rodio se disuelve y se elimina como sulfato de rodio. El residuo se funde junto con el peróxido de sodio, lo que hace que el rutenio y el osmio se disuelvan. El iridio permanece en el residuo insoluble.
Se añade cloro a la solución. Esto da lugar a las sustancias volátiles tetroxido del osmio y tetróxido de rutenio.
Después de la adición de sosa cáustica alcohólica, sólo se disuelve el tetróxido de osmio y, por lo tanto, puede separarse del tetróxido de rutenio.
Para obtener osmio elemental se precipita con cloruro de amonio como complejo.
Finalmente, el hidrógeno se utiliza para reducir el osmio metálico.
OsO2(NH3)4Cl2 + 3 H2 → Os + 4 NH4+ + 2 Cl- + 2 OH-
Características
El Osmio se encuentra en el sexto grupo de transición en la tabla periódica. Dentro de este grupo lo encontramos en el sexto periodo.
El Osmio tiene el número atómico 76 y una masa atómica de 190,23 y su configuración electrónica. ist [Xe] 4f14 5d6 6s2.
El osmio no es tóxico en su forma cristalina, siempre y cuando no se sobrepase la temperatura de 300 grados centígrados.
El Osmio es un metal duro, blanco-azulado y brillante que es difícil de procesar.
Es el más duro de los metales de platino y, después del iridio, tiene la densidad más alta de los elementos de la tabla periódica con 22,61 gramos por centímetro cúbico.
La estructura cristalina del osmio es la envoltura esférica hexagonal más densa. El osmio no es particularmente reactivo.
Reacciona directamente con cloro, flúor y oxígeno. Si el osmio es compacto, es resistente a los ácidos no oxidantes en agua y aire.
El osmio finamente distribuido se oxida lentamente al óxido de osmio VIII.
Os + 2O2 → OsO4
Después del renio y el wolframio, el osmio tiene el punto de fusión más alto de todos los metales a 3033 ºC.
Su punto de ebullición es de 5.000 grados centígrados.
El osmio es un superconductor en el rango de temperaturas más bajo.
El osmio también tiene el módulo de compresión más grande de todos los elementos.
Con un valor de 462 Gigapascal supera incluso al diamante.
Uniones químicas
Un compuesto de osmio es el tetroxido de osmio. Se forma por la reacción de agentes oxidantes, como el ácido nítrico, con el osmio elemental. El tetroxido de osmio es un sólido volátil con un fuerte efecto oxidante.
El Osmio cristalino no es un compuesto sino sólo un tipo de cristalización del elemento puro, que no es tóxico hasta 400 °C debido a sus propiedades químicas.
A diferencia de la mayoría de los oxidantes, la oxidación con tetroxido de osmio puede tener lugar bajo control estereoquímico. Aunque es un compuesto caro y tóxico, el tetroxido de osmio tiene algunas aplicaciones.
Por ejemplo, se utiliza en el análisis forense de huellas dactilares. También se utiliza para mejorar el contraste de las membranas celulares en la microscopía electrónica.
Algunos otros tipos de compuestos son los complejos compuestos del osmio. Los llamados osmates se derivan del tetroxido de osmio. Son complejos oxigenados aniónicos.
Los compuestos complejos también están disponibles con otros ligandos como amoniaco, cianuro, monóxido de carbono y óxido nítrico. Si el ligando de la naturaleza orgánica se puede formar un osmoceno.
Isótopos
El osmio consiste en una mezcla de siete isótopos estables: osmio-192 con 41 por ciento, osmio-190 con 26.4 por ciento, osmio-189 con 16.1 por ciento, osmio-188 con 13.3 por ciento, osmio-187 con 1.6 por ciento, osmio-186 con 1.58 por ciento y osmio-184 con 0.02 por ciento.
El único isótopo radioactivo natural es el osmio-186 con una vida media de unos dos mil millones de años.
Además, aún existen 27 isótopos de vida corta, de los cuales el osmio 194 tiene la vida media más larga de seis años.
La proporción de los isótopos osmium-187 a -186 se utiliza en cronómetros de osmio de renio.
Se utilizan para determinar la edad de los meteoritos de hierro.
