Osmium-Info
Ozmium-kémia

Ozmium-kémia

Bizonyíték

Az ozmiumot, mint elem az ozmium-tetroxiddal mutatható ki. AZ észlelési reakció specifikus, de a toxicitás miatt nem ajánlott.

Az ozmium tartalmú vizsgálati oldatot szűrőpapírra cseppentjük, amit előtte benziddal vagy kálium – hexacianoferráttal  kezeltünk. Amennyiben benzidin oldatot használtunk, a papír lila színűvé válik. A kálium-hexacianoferrát esetében világoszöld elszíneződés képződik.

Manapság egyre több instrumentális feldolgozási technikát alkalmaznak. Például atom spektrometriát, neutron aktiváló analízist és voltammetriát. Ezen módszerek pontosabb meghatározást tesznek lehetővé.

Szemléltetés

Az ozmium előállítása nagyon összetett, és általában más fémek, például platina vagy arany  kinyerése során történik.

Az ozmium előállításához használt kiindulási anyag általában az aranyból vagy nikkelből származó anódiszap. Az anódiszapot királyvízben oldjuk fel, ami feloldja az aranyat vagy platinát. Az egyéb platinafémek és az ezüst fennmarad.

Az ezüst oldhatatlan ezüst-kloridot képez, amit salétromsavval és ólom-karbonáttal lehet elválasztani. Az elegyet ezután nátrium-hidrogén-karbonáttal megolvasztjuk és kiszárítjuk.

Így a ródium ródium-szulfát formájában feloldódik és távozik. A maradékot nátrium-peroxiddal megolvasztjuk, így a ruténiumot és az ozmiumot feloldjuk. Irídium marad az oldhatatlan maradékban.

Az oldathoz klórt adunk. Ennek eredményeként  illékony anyagok ozmium-tetroxid és ruténium-tetraoxid képződnek.

Az alkohol tartalmú nátrium-hidroxid oldat hozzáadását követően csak az ozmium-tetroxid oldódik, és így elválasztható a ruténium-tetraoxidtól.

Az ozmium előállításához ammónium-kloriddal komplex formában kicsapjuk.

Végül a hidrogént fém-ozmiumra redukáljuk.

OsO2(NH3)4Cl2 + 3 H2 → Os + 4 NH4+ + 2 Cl- + 2 OH-

Tulajdonságok

Az ozmium a hatodik átmeneti csoportban található a periódusos rendszerben. A csoporton belül a hatodik periódusban található.

Az ozmium a 76-os sorszámmal és 190,23 u atomtömeggel rendelkezik. Az elektron konfigurációja [Xe] 4f14 5d6 6s2.

Az ozmium kristályos formában nem mérgező, amíg a hőmérséklet nem haladja meg a 300°C-ot.

Az ozmium egy kékesfehéren csillogó keményfém, amelyet nehéz feldolgozni.

Ez a legkeményebb platinafém és iridium után a maga 22, 59 g/köbcentiméter sűrűségével a legnagyobb sűrűséggel rendndelkező elem.

Az ozmium kristályszerkezete  hatszögletű, tömörített gömb.

Az ozmium nem különösebben reakítv.

Közvetlenül reagál klórral, fluórral és oxigénnel.

Ha az ozmium kompakt, elenáll a víznek, a levegőnek és a nem oxidáló savaknak.

A finom eloszlású ozmium lassan oxidálódik ozmium-VIII-oxiddá.

Os + O2 → OsO4

A rénium és  a volfrám után az ozmium olvadáspontja a legmagasabb, 3130°C

Forráspontja 5000 °C

Alacsonyabb hőmérséklet-tartományban az ozmium szuprevezető.

Ezenkívül az ozmium rendelkezik a legnagyobb tömöríthetőséggel.

462 gigapascal értékével felülmúlja a gyémántot.

Az ozmiumvegyüet, amiről már hallottunk, az ozmium-tetroxid. A kristályos ozmium nem egy vegyület, csupán kristályos formája a tiszta elemnek, ami kémiai tuljadonságainak köszönhetően 400°C-os hőmérséklet alatt nem mérgező.

Oxidálószerrel történő kölcsönhatásból jön létre, például amikor az elemi ozmium salétromsavval lép kölcsönhatásba.  Az ozmium - tetraoxid erősen illékony szilárd anyag, amelynek magas oxidáló hatása van.  

Ellentétben a legtöbb oxidálószerrel az ozmium – tetraoxiddal létrejövő oxidáció sztereokémiai kontroll alatt jön létre. Annak ellenére, hogy drága és toxikus vegyületről van szó, az ozmium – tetraoxidnak van néhány alkalmazhatósága.

Így például nyombiztosításnál az ujjlenyomat rögzítésénél használják. A sejtmembránok elektronmikroszkópos kontrasztjavításában is alkalmazzák.

Egy további típusú vegyület az ozmium komplex vegyülete. Az imént említett vegyületből származnak az osmátok. Ezek anionos oxigén komplexek.

A komplex vegyületek más ligandumokkal, mint ammóniával, cianiddal, szén-monoxiddal is jelen vannak. H a ligandum szerves (pl. ciklopentadien) ozmocén képződik. Ezek a metallocén csoporthoz tartoznak.

 

Izotópok

AZ ozmium hét különböző stabil izotópból áll. 41% Ozmium-192, 26,4% Ozmium-190, 16,1% Ozmium-189, 13,3% Ozmium-188, 1,6% Ozmium-187, 1,58 % Ozmium-186 és 0,02% Ozmium-184.

Az egyetlen természetesen radioaktív izotóp az ozmium-186, amely felezési ideje körülbelül kétmilliárd év.

27 rövid életű izotóp is van, amelyek közül az ozmium-194 –nek van a leghosszabb felezési ideje, ami  hat év.

Az ozmium-187 és 186 közötti izotópok aránya a rénium-ozmium kronométerekben hasznos. Ezeket a vas meteoritok kormeghatározására használjuk.

 
© 2019
Fenster schließen
Ozmium-kémia