Օսմիում

Կաղապար:Քիմիական տարր Կաղապար:Պարբերական համակարգի տարր Օսմիում (Կաղապար:Lang-lat), քիմիական տարր է որի նշանն է Os, տարրերի պարբերական համակարգի VI պարբերության, VIII խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 76, ատոմական զանգվածը՝ 190,2։ d-տարր է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 5s² 5p⁶ 5d⁶ 6s²։ К, L, M և N թաղանթները լրացված են։ Բոլոր նյութերի մեջ ունի ամենամեծ խտությունը։ Այդ ցուցանիշով նրա հետ կարող է համեմատվել միայն իրիդիումը։ Արծաթափայլ կապտավուն մետաղ է։

Պատմություն

Օսմիումը հայտնաբերել են իրիդիումի հետ միաժամանակ Լոնդոնում 1803 թվականին անգլիացի քիմիկոսներ Սմիթսոն Թենանթը և Ուիլյամ Ուոլասթոնը՝ արքայաջրում բնածին պլատինը լուծելուց հետո մնացած սև փոշում։

Հայտնաբերված նոր տարրը փաստագրված է եղել Տեննատանի Լոնդոնի թագավորական հասարակության նամակում, հունիսի 21, 1804 թվական։

Անվանում

Անվանումն ստացել է քառօքսիդի՝ OsO₄ սուր հոտի պատճառով՝ Կաղապար:Lang-gr -հոտ բառից։ Պատճառը օսմիումի ցնդող OsO₄ օքսիդի՝ օզոնի սուր հոտ հիշեցնող հոտն է։

Բնության մեջ

Երկրակեղևում քիչ տարածված տարր է (5•10⁻⁶ զանգված %)։ Հանդիպում է օսմիումիրիդիումային միներալների ձևով։

Հանքավայրեր

Օսմիումի հիմնական հանքավայրերը գտնվում են Ռուսաստանում (Սիբիր, Ուրալ), ԱՄՆ-ում (Ալյասկա, Կալիֆոռնիա), Կոլումբիայում, Կանադայում, Հարավային Աֆրիկայի երկրներում, Ավստրալիայում։

Ամենամեծ պաշարները գտնվում են Հարավային Աֆրիկայի Հանրապետությունում։ Օսմիումը հանդիպում է նաև ծծմբի և արսենի հետ միացությունների ձևով։

Ֆիզիկական հատկություններ

Օսմիումի գնդիկ

Օսմիումի օքսիդացման աստիճանները
−2	Na2[Os(CO)4]
−1	Na2[Os4(CO)13]
0	Os3(CO)12
+1	OsI
+2	OsI2
+3	OsBr3
+4	OsO2, OsCl4
+5	OsF5
+6	OsF6
+7	OsOF5, OsF7
+8	OsO4, Os(NCH3)4

Օսմիումը սպիտակ, մոխրաերկնագույն երանգով, անագի փայլով մետաղ է, չափազանց կարծր է և փխրուն (հավանականորեն խառնուրդներ պարունակելու պատճառով)։ Օսմիումն ամենամեծ խտությունն ունեցող նյութն է, ունի իրիդիումից մի քիչ մեծ խտություն՝ 2.59 գ/սմ³: Կարծր և միաժամանակ հեշտ փշրվող մետաղ է, ունի շատ ցածր սեղմման հատկություն, որով կարող է համեմատվել ադամանդի հետ։ Համապատասխանաբար, շատ մեծ է առաձգականության ծավալային մոդուլը՝ 395-462 ԳՊլ (ադամանդինը 443 ԳՊլ է)։ Հալման ջերմաստիճանն է 3033 °C, եռմանը՝ 5012 °C։

Քիմիական հատկություններ

Քիմիական հատկություններով խիստ տարբերվում է մյուս պլատինային մետաղներից։ Միացություններում ցուցաբերում է +4, +6, +8, հազվադեպ՝ +1, +2, +3, +5, +7, օքսիդացման աստիճաններ։

Օդում տաքացնելիս այրվում է՝ առաջացնելով OsO₄, որը համարյա անգույն, հեշտ ցնդող (եռում է 130 °C-ում) բյուրեղական նյութ է։ Ձուլածո օսմիումը չի լուծվում թթուներում և ալկալիների լուծույթներում։ Ալկալիների հետ միահալելիս առաջացնում է օսմիումական թթվի՝ H₂OsO₄ ջրում լուծելի աղերը (օսմիատները)։

Փոշեկերպ օսմիումը տաքացնելիս լուծվում է ազոտական և ծծմբական թթուներում, միանում է հալոգենների, թթվածնի ենթախմբի, ֆոսֆորի հետ։

Օսմիումի վեցաֆտորիդը՝ OsF₆ հեշտ ցնդող, ջրում հիդրոլիզվող դեղին բյուրեղական նյութ է, հալման ջերմաստիճանը 33 °C, եռմանը՝ 47,5 °C։ Օգտագործվում է օսմիումով լեգիրացված վոլֆրամ ստանալու համար։ Օսմիումի հիդրօքսիդը՝ Os(OH)₄, սև, ամորֆ նյութ է, չի լուծվում ջրում, նոսր թթուներում և ալկալիներում, լուծվում է խիտ և ուժեղ թթուներում։

Իզոտոպներ

Բնական օսմիումը բաղկացած է ¹⁸⁴Os (0,018 %), ¹⁸⁶Os (1,592), ¹⁸⁷Os (1,64), ¹⁸⁸Os (13,3), ¹⁸⁹Os (16,1), ¹⁹⁰Os (26,4), ¹⁹²Os (41,0) կայուն իզոտոպներից։

Ստացվել են օսմիումի 180-195 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ 9 իզոտոպները, որոնցից ամենաերկարակյացը ¹⁹⁴Os (T_1/2 = 1,92 տարի) է։

Տարածվածություն

Օսմիումի բյուրեղները

• երկրի ընդերքում - 0,007 գ/տ
• պերիդոտիտում - 0,15 գ/տ
• էկլոգիտում - 0,16 գ/տ
• դունիտ-պերիդոտիտների ֆորմացիաներում - 0,013 գ/տ
• պիրոքսենիտի ֆորմացիաներում - 0,007 գ/տ

Ստացում

Ստացվում է օսմիումի (IV) աղերի հիղրոլիզով և օգտագործվում օսմիումի ու նրա միացություններն ստանալու համար։ Օսմիումը ստանում են պլատինային մետաղների հետ միաժամանակ՝ հումքն օքսիդացնում են մինչե OsO₄, որի գոլորշիները կլանում են կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթով։

$𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{[}𝖮𝗌{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}𝖮𝗌\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Լուծույթից օսմիումը նստեցնում են [OsO₂(NH₃)₄]Cl₂ կոմպլեքսի ձևով, որը ջրածնով վերականգնում են մինչև մետաղական օսմիումի։

Կիրառություն

Մաքուր վիճակում օսմիումը կիրառվում է հազվադեպ՝ օքսիդների բարձր տոքսիկության պատճառով, փոխարենը հաճախ է օգտագործվում այլ մետաղների հետ համաձուլվածքների ձևով։

Օսմիումի համաձուլվածքները շատ ամուր են և, օրինակ, օսմիրիդիումը կիրառվում է շիթային գրիչներ, գործիքների գլխիկներ, էլեկտրական կոնտակտներ պատրաստելիս։

Օսմիումի տետրօքսիդը կիրառվում է մատնահետքերը դրոշմելու գործում, նաև՝ էլեկտրոնային մանրադիտակների համար օրգանական նյութերի հյուսվածքները ներկելու համար։

Օսրամ անունն ստացած օսմիումի և վոլֆրամի համաձուլվածքը լայնորեն կիրառվում շիկացման լամպերի թելիկներ պատրաստելու ժամանակ։

Պալադիումի նման փոշիացրած օսմիումը նույնպես ունի ջրածնի ատոմները կլանելու հատկություն։ Սա հնարավորություն կտար, որպեսզի օսմիումը կիրառվի որպես մետաղների հիդրիդային մարտկոցների էլեկտրոդ։

Սակայն, օսմիումը թանկ է և կարող է փոխազդեցության մեջ մտնել սովորաբար մարտկոցներում որպես էլեկտրոլիտ օգտագործվող կալիումի հիդրօքսիդի հետ։

Կենսաբանական դեր

Կենսաբանական դեր չի խաղում։ Օսմիումի քառօքսիդը՝ OsO₄, չափազանց թունավոր է։

Գրականություն

Անգլերեն

• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book Ψηφιοποιήθηκε στις 2 Δεκεμβρίου 2010 από το προτότυπο στη Δημόσια βιβλιοθήκη της Λυών. Κυκλοφορεί επανέκδοση από το Fundación Universitaria Española, 1978, ISBN 978-84739-2047-6.
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book
• Կաղապար:Cite book

Արտաքին հղումներ

• Chemistry in its element podcast (MP3) from the Royal Society of Chemistry's Chemistry World: Osmium
• Osmium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• FLEGENHEIMER, J. (2014). The mystery of the disappearing isotope. Revista Virtual de Química. V. XX. Available at http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/viewFile/660/450 Կաղապար:Webarchive