новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Осмий


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Осмий (от греч. osme-запах; лат. Osmium) Os, хим. элемент VIII гр. периодич. системы; ат.н. 76, ат.м. 190,2; относится к платиновым металл.м. В природе семь стабильных изотопов. 184Os (0,018%), 186Os (1,59%), 187Os (1,64%), 1880s (13,3%), 1890s (16,1%), 1900s (26,4%), 192Os (41,1%). Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 5d66s2; степени окисления +4, +6, +8 (наиб, характерны), + 1, +3, +5; энергии ионизации Os0 Os+ Os2+ 8,5 эВ, 17 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,1; сродство к электрону 1,44 эВ; атомный радиус 0,135 нм, ионные радиусы (в скобках приведены координац. числа) для Os4+ 0,077 нм (6), Os5+ 0,072 нм (6), Os6+ 0,069 нм (6), Os7+ 0,067 нм (6), Os8+ 0,053 нм (4).

Содержание осмиz в земной коре 5.10-6 % по массе. Относится к редким и рассеянным элементам. Осн. минералы осмий: прир. сплавы Os и Ir-осмистый иридий (невьянскит и сысертскит); кроме Os и Ir они содержат еще неск. минералообразующих элементов и относятся к классу твердых растворов. осмий встречается также в виде соед. с S и As (эр-лихманит, осмиевый лаурит, осарситт). В качестве изоморфной примеси входит в состав халькопирита, пирротина, пентландита, кубанита, магнетита. Извлекают осмий из руд медно-никелевых и медно-молибденовых месторождений.

Свойства. Осмий - блестящий серебристо-голубоватый металл. твердый. Кристаллич. решетка гексагональная типа Mg, а = 0,27353 нм, с = 0,43191 нм, z = 2, пространств. группа P63/mmc; т. пл. 3027 °С, т. кип. 5027 °С; плотн. 22,61 г/см3; 24,7 Дж/(моль•К); 31,8 кДж/моль, 747,4 кДж/моль; 32,6 Дж/(моль • К); давление пара 2,59 Па (3000 °С), 133 Па (3240 °С); 1,ЗЗкПа (3640 °С), 13.3 кПа (4110°С); температурный коэф. линейного расширения 5•10-6 К-1 (298 К); теплопроводность 0,61 Вт/(см•К); 9,5 мкОм•см (20°С), температурный коэф. 4,2•10-3 К-1; жидкого осмий 0,025 Н/см; парамагнетик. магн. восприимчивость + 9,9•10-6; температура перехода в сверхпроводящее состояние 0,66 К; твердость по Виккерсу 3-4 ГПа, по Моосу 7; модуль нормальной упругости 56,7 ГПа; модуль сдвига 22 ГПа.

Тонко измельченный порошок осмиz медленно окисляется на воздухе до OsO4 при комнатной температуре, может на воздухе гореть при нагревании. В компактном состоянии осмий устойчив к окислению до 400 °С. Компактный осмий не раств. в горячей соляной кислоте и кипящей царской водке. Мелкодисперсный осмий окисляется HNO3 и кипящей H2SO4 до OsO4, при нагр. реагирует с F2, Сl2, Р, Se, Те и др. Металлич. Os м. б. переведен в раствор сплавлением со щелочами в присут окислителей. при этом образуются соли неустойчивой в своб. состоянии осмиевой кислоты Н2ОsО4-осматы(VI). При взаимод. OsO4 с КОН в присутствии этанола либо реакцией с KNO2 получают также осмат(VI) K2[OsO2(OH)4], или K2OsO4•2H2O. Осматы(VI) восстанавливаются этанолом до гидроксида Os(OH)4 (черного цвета), который в атмосфере N2 обезвоживается до диоксида OsO2. Известны перосматы M2[OsO4X2], где X = ОН, F, образующиеся при взаимод. раствора OsO4 с конц. раствором щелочи.

СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ОСМИЯ

Показатель

Os04

OsF6

OsQ4

OsS2

Цвет

Светло-желтый

Желтый

Красно-коричневый

Черный

Сингония

Моноклин-

ная*

Кубич


Кубич

T пл., °С

41

33,4

450

Разлагается

Т кип., °С

131

47,5

650***


Плотн.. г/см3

4,906 (22 оС).



9.47

, кДж/моль

-380,8


255

-144.2

, кДж/моль

14,3

6,7



, кДж/моль

37.2**

27,6



* а = 0,9379 нм, b = 0.415 нм. с = 0,8632 нм. **DH0возг 57.5 кДж/моль *** Т-ра возгонки.

Тетраоксид OsO4 обладает резким неприятным запахом; — 302,2 кДж/моль; 137 Дж/(моль•К) (см. также табл.); давление пара 66,5 Па (0°С, 532 Па (23 °С), 27,3 кПа (91 °С); растворимость (г в 100 г): в воде 5,7 (10 °С), 6,23 (25 °С), в ССl4-250 (20 °С); раств. в этаноле, диэтиловом эфире, водном NH3; взаимод. со щелочами с образованием красно-бурых растворов: OsO4 + NaOH Na2[OsO4(OH)2]; сильный окислитель; получают при нагр. металл.ческого осмий на воздухе, а также окислением соединений осмий в низших степенях окисления; окислитель в орг. синтезе, катализатор в реакциях гидроксилирования; благодаря легкости восстановления OsO4 орг. соединениями до OsO2 или до Os разб. водные растворы OsO4 используют для окраски биол. препаратов; токсичен, действует на слизистые оболочки глаз, носа и рта, ПДК 0,002 мг/м3.

Диоксид OsO2 известен в трех формах: черный OsO2, пирофорный, получают обезвоживанием дигидрата при 125°С; черный реакционноспособный OsO2 образуется при обезвоживании OsO2•2H2O при 200 °С; коричневая форма, нерастворимая в кислотах и щелочах, получается при температуре выше 400 °С. Коричневый OsO2-кристаллы тетрагон. сингонии (а = 0,450 нм, с = 0,319 нм); 71 Дж/моль • К); получают термич. диссоциацией осмата калия K[OsO3N], прокаливанием смеси K2[OsCl6] и Na2CO3, электролизом раствора OsO4 в растворе КОН, восстановлением OsO4 гремучим газом, взаимодействием осмий с OsO4.

В газовой фазе существуют монооксид OsO [ 31,8 Дж/моль•К), 254 Дж/моль•К)] и триоксид OsO3 ( -280 кДж/моль).

Дисульфид OsS2 (минерал эрлихманит) не раств. в воде, слабых кислотах и растворах щелочей, конц. HNO3, H2O2, НСlO4, разлагается царской водкой; получают из простых веществ при 600 °С в вакууме, взаимод. H2S с К2 [OsCl6]; промежут продукт при пиро- и гидрометаллургич. получении осмий

Гексафторид OsF6 гидролизуется водой; получают из простых веществ при 250-300 С; применяют для легирования осмием W, получаемого восстановлением WF6. Тетрахлорид OsCl4 гигроскопичен, гидролизуется водой и соляной кислотой; получают из простых веществ при 650-700 СС.

Получение. Сырьевые источники осмий-сульфидные медно-никелевые и медно-молибденовые платиносодержащие руды [содержание осмий составляет (0,7-0,9)-10 -4 % по массе]. Один из крупнейших поставщиков осмий- ЮАР. осмий и др. платиноиды концентрируются в шламах электролитич. рафинирования Сu и Ni. Из шламов получают концентрат платиновых металл.в, содержащий 0,1% осмий по массе. Для выделения осмий концентрат прокаливают на воздухе при 800-900 °С. Газовая фаза, содержащая OsO4, SO2 и SeO2, поглощается 10%-ным раствором NaOH. Р-р нейтрализуют до рН 8 и затем действием SO2 получают осадок (2-3% осмий по массе), содержащий Na8[Os(SO3)6]. Осадок обрабатывают H2SO4 для удаления SO2, а затем окислителем (напр., Сl2 в присутствии NaOH). Образовавшийся OsO4 отгоняют, поглощая его пары 20%-ным раствором щелочи (содержание осмиz в растворе ~ 60 г/л). Этот раствор обрабатывают метанолом для восстановления образовавшегося перосмата до осмата, а затем насыщ. раствором КОН и осаждают K2[OsO2(OH)4]. Полученную соль восстанавливают Н2 в автоклаве в присутствии соляной кислоты при 120°С и получают металл.ческий осмий в виде губки. Осмиевую губку сушат при 90 °С в атмосфере Н2, затем прокаливают при 930 °С и измельчают в тонкий порошок (содержание осмий 99,98%, примеси-Fe, Ni, Si).

По др. схеме щелочной раствор OsO4 обрабатывают NH4Cl и получают соль Фреми [OsO2(NH4)4] Сl2. Ее сушат, прокаливают в атмосфере Н2 при 700-800 °С и получают осмий в виде губки, которую затем измельчают и обрабатывают для удаления примесей фтористоводородной кислотой. Получают осмий 99,95%-ной чистоты.

Применение. Осмий – компонент сверхтвердых и износостойких сплавов с Ir (опорные штифты, вращающиеся оси точных приборов, прецизионные малые контакты и др.), с Ir и Ru (шарики перьев авторучек), с W и Мо (катоды термоионных диодов), с Pd (электрич. контакты); компонент композиц. материала (F Co-Ni, электрич. контакты).

Осмий открыл С. Теннант в 1804.

Лит. Металлургия осмия. А.-А., 1981 См. также лит при ст. Платиновые

металлы. A.M. Орлов

Дополнительная информация: "Осмий: химические и физические свойства".


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVIII
Контактная информация