오스뮴 화학

검증

오스뮴 원소는 화합물인 사산화오뮴을 통해 검출됩니다. 이 검출 반응은 특이적이지만 독성 때문에 권장되지 않습니다.

오스뮴이 포함된 시험 용액을 벤지딘 또는 칼륨 헥사시아노페레이트 용액으로 미리 적신 여과지 위에 떨어뜨립니다. 벤지딘 용액을 사용한 경우 여과지가 자주색으로 변합니다. 페리시아나이드 칼륨 용액의 경우 연한 녹색으로 나타납니다.

그러나 요즘에는 점점 더 많은 도구적 공정 기술이 사용되고 있습니다. 예를 들면 원자 분광 분석, 중성자 활성화 분석, 전압 측정 등이 있습니다. 이러한 방법을 사용하면 보다 정밀한 측정이 가능합니다.

생산

오스뮴의 생산은 매우 복잡하며 일반적으로 백금이나 금과 같은 다른 금속을 추출하는 과정에서 이루어집니다.

오스뮴 추출을 위한 반응물은 일반적으로 금 또는 니켈 생산에서 나오는 양극 슬라임입니다. 양극 슬라임은 아쿠아 레지아에 용해되어 백금과 금을 용해시킵니다. 다른 백금 금속과 은은 그대로 남아 있습니다.

은은 불용성 염화은을 형성하며, 질산과 탄산납의 도움으로 분리할 수 있습니다. 그런 다음 탄산수소나트륨으로 녹여 침출합니다.

이러한 방식으로 로듐은 황산로듐으로 용해되어 제거됩니다. 잔류물은 과산화나트륨과 함께 녹아내려 루테늄과 오스뮴이 용액으로 들어갑니다. 이리듐은 불용성 잔류물에 남아 있습니다.

용액에 염소가 첨가됩니다. 이것은 휘발성 물질인 사산화 오스뮴과 사산화 루테늄을 생성합니다.

알코올성 수산화나트륨 용액을 첨가한 후에는 사산화오뮴만 용액으로 들어가므로 사산화루테늄과 분리할 수 있습니다.

원소 오스뮴을 얻기 위해 염화 암모늄과 복합체로 침전시킵니다.

마지막으로 수소로 환원하여 금속 오스뮴으로 만듭니다.

_{OsO2(NH3)4Cl2+} 3 _H2 → Os + 4 ^NH4+ + 2 ^Cl- + 2 ^OH-

특징

오스뮴은 주기율표에서 여섯 번째 전이 그룹에 속합니다. 이 그룹 내에서 우리는 여섯 번째 주기율표에서 오스뮴을 발견합니다.

오스뮴의 원자 번호는 76이고 원자 질량은 190.23u이며, 전자 구성은 [Xe] ^4f14 5d6 ^6s2입니다.

오스뮴은 400°C의 온도를 넘지 않는 한 결정 형태에서는 무독성입니다.

오스뮴은 청백색의 반짝이는 단단한 금속으로 작업하기 어렵습니다.

백금 금속 중 가장 단단하며 22.61g/cm³로 PSE 중 밀도가 가장 높습니다.

오스뮴의 결정 구조는 육각형으로 가장 밀도가 높은 구형 패킹입니다.

오스뮴은 특별히 반응성이 없습니다.

염소, 불소 및 산소와만 직접 반응합니다.

오스뮴이 조밀하면 물과 공기의 비산화 산에 대한 내성이 있습니다.

잘게 쪼개진 오스뮴은 천천히 산화되어 오스뮴 VIII 산화물로 변합니다.

Os + 2O2_{→ OsO4}

오스뮴은 레늄과 텅스텐 다음으로 녹는점이 3,033°C로 모든 금속 중 가장 높습니다.

끓는점은 섭씨 5000도입니다.

더 낮은 온도 범위에서 오스뮴은 초전도체입니다.

또한 오스뮴은 모든 원소 중 압축률이 가장 큽니다.

462 기가파스칼의 값으로 다이아몬드를 능가합니다.

연관성

사산화오스뮴은 오스뮴 화합물입니다. 이는 원소 오스뮴에 질산과 같은 산화제가 반응하여 형성됩니다. 사산화오뮴은 휘발성이 강한 고체로 강력한 산화 효과가 있습니다.

크리스탈린 오스뮴은 화합물이 아니라 순수한 원소의 결정화 형태이며, 화학적 특성으로 인해 400°C까지 무독성입니다.

대부분의 산화제와 달리 사산화오스뮴을 사용한 산화는 입체 화학적 제어하에 진행될 수 있습니다. 값비싸고 독성이 강한 화합물이지만 사산화오스뮴은 몇 가지 응용 분야가 있습니다.

예를 들어, 법의학 지문 감식에 사용됩니다. 또한 전자 현미경에서 세포막의 대비를 향상시키는 데 사용됩니다.

다른 유형의 화합물로는 오스뮴의 복합 화합물이 있습니다. 소위 오스메이트는 사산화 오스뮴에서 파생됩니다. 이들은 음이온 산소 복합체입니다.

복합 화합물은 암모니아, 시안화물, 일산화탄소 및 일산화질소와 같은 다른 리간드와 함께 존재하기도 합니다. 리간드가 유기물인 경우 오스모센이 형성될 수 있습니다.

동위원소

오스뮴은 오스뮴-192 41%, 오스뮴-190 26.4%, 오스뮴-189 16.1%, 오스뮴-188 13.3%, 오스뮴-187 1.6%, 오스뮴-186 1.58%, 오스뮴-184 0.02%의 7가지 안정 동위원소의 혼합물로 구성됩니다.

천연 방사성 동위원소는 반감기가 약 2조 년인 오스뮴-186이 유일합니다.

또한 반감기가 짧은 동위원소는 27개이며, 이 중 오스뮴-194의 반감기가 6년으로 가장 길다.

동위원소 오스뮴-187과 -186의 비율은 레늄-오스뮴 크로노미터에 사용됩니다. 이들은 철 운석의 나이를 결정하는 데 사용됩니다.