Transcript OSMIUM, IRÍDIUM, PLATINA

Predmet: Chémia
Marek Cimbolák
VI/OA
Atómové číslo
76
Relatívna atómová hmotnosť
190, 23
Teplota topenia
3033 °C
Teplota varu
5012 °C
Hustota
22,59 g. cm-3
Hustota pri teplote topenia
20 g. cm
Tvrdosť
Objavené
7,0
1804
-3









Osmium bolo objavené v roku 1804
je to ušľachtilý, veľmi tvrdý a krehký kov, elektricky a tepelne –
stredne dobre vodivý
spolu s irídiom (Ir) a platinou (Pt) patria do takzvanej triády
ťažkých platinových kovov
spoločne s Ir je prvkom s najväčšou známou hustotou
v prírode v rudách sa vyskytuje spoločne s platinovými kovmi
je prvkom s veľmi nízkym zastúpením na Zemi a vo vesmíre
priemerný obsah v zemskej kôre je 0,0015-0,003mg/kg
koncentrácia v morskej vode je natoľko nízka, že súčasnými
analytickými postupmi to nie je možné spoľahlivo odhadnúť
predpokladá sa, že vo vesmíre pripadá na jeden atóm osmia (Os)
približne 50 miliárd atómov vodíka (H)



chemicky je veľmi odolné a najľahšie ho je možné
previesť do roztoku po oxidačnom alkalickom tavení s
hydroxidom a peroxidom sodným
zaujímavá je taktiež možnosť oddelenia osmia (OS) od
ostatných platinových kovov destiláciou oxidu
osmičelýho (OsO4) zo silne kyslých roztokov
táto zlúčenina je veľmi jedovatá, veľmi zapácha
(preto aj názov osmium (grécky – osme=zápach)



vzhľadom ku svojim mechanickým vlastnostiam nemá
čisté kovové osmium (Os) žiadne praktické využitie
používa sa iba v zliatinách s ostatnými platinovými
kovmi (napr. výroba veľmi odolných hrotov plniacich
pier, niektoré implantáty)
v chemickom priemysle sú pri organickej syntéze
pomerne zriedkavo používané katalyzátory na báze
osmia, obvykle však v zmesi s ďalšími platinovými
kovmi
Protómové číslo:
77
Atómová hmotnosť
192,217
Hustota:
22,65 g·cm−3
Hustota tekutiny:
19 g·cm−3
Teplota varu:
4701 °C
Teplo vyparovania:
41,12 kJ·mol
Teplo tavenia:
231,8 °C
Tepelná kapacita:
25 °C
-1



Irídium sa nerozpúšťa v žiadnej z bežných kyselín
pri teplote 125°C sa rozpúšťa v koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej (HCl)
nasýtenej kyslíkom. Pri vysokej teplote reaguje irídium s fluórom(F), chlórom
(Cl), sírou (S) a fosforom (P),
v zlúčeninách vystupuje irídium najčastejšie ako troj a štvormocný,





zlúčeniny irídia v iných mocenstvách nie sú príliš obvyklé, jednomocné
irídium tvorí napr. chlorid iridný (IrCl), päťmocné irídium tvorí prudko
reaktívny fluorid iridičný (IrF5) a hexafluoroiridičnan cézny Cs[IrF6],
šesťmocné irídium tvorí fluorid iridový (IrF6),
jednoduché zlúčeniny irídia nie sú príliš obvyklé, irídium má však sklon k
tvorbe mnohých komplexných zlúčenín,
trojmocné irídium tvorí zlúčeniny s komplexným aniónom i katiónom,
štvormocné irídium tvorí iba zlúčeniny s komplexným aniónom.,
v tetraedrických komplexoch typu [Ir(PF3)4]- vystupuje irídium v oxidačnom
stave -I.

priemerný obsah irídia v zemskej kôre je 0,0004 ppm,

prírodné irídium je zmesou stabilných izotopov





191Ir
a
193
Ir,
umelo bolo pripravených 32 rádioaktívnych izotopov s nukleovými
číslami 165-198,
V prírode sa irídium vyskytuje väčšinou čistý alebo v zliatine s
platinou(Pt) alebo osmiom(Os)
Medzi známe nerasty s obsahom irídia patrí napr. chengdeit
(Ir3Fe), cuproiridsit (Cu,Ir2S4), kashinit (IrRh)2S3, tolovkit (IrSbS),
gaotait Ir3Te8 alebo malanit Cu(Pt,Ir)2S4
celkovo je známych asi 25 minerálov irídia
najväčší obsah irídia má nerast chengdeit




výroba irídia sa prevádza chemickou cestou s
výrobou osmia,
zo zliatin irídia a platiny sa vyrábajú napr.
chirurgické nástroje, elektrické kontakty...
zo zliatin irídia a osmia sa vyrábajú presné ložiská
pre jemnú mechaniku,
Irídium sa používa tiež k farbeniu porcelánu na
čierno
Irídiová fólia
Protónové číslo
78
Relatívna atómová hmotnosť
195,08
Teplota topenia
1772 °C
Teplota varu
3827 °C
hustota
21,45 g. cm-3
Hustota pri teplote topenia
19,77 g. cm-3
Rok objavenia
1735
objaviteľ
Wood




platina priamo reaguje zo selénom (Se), sírou (S),
telúrom (Te), a fosforom (P),
za horúca reaguje s chlórom (Cl), fluórom (F), a
peroxidmi alkalických kovov,
zmes kyslíka (O2) a vodíka (H) pri styku s platinou
exploduje,
v bežných minerálnych kyselinách sa nerozpúšťa,
ale je dobre rozpustná v lúčavke kráľovskej.
Reakciou platiny s lúčavkou kráľovskou vzniká
kyselina hexachloroplatičitá (H2PtCl6)



V zlúčeninách vystupuje platina najčastejšie ako
dvoj a štvormocná. Menej obvyklé sú zlúčeniny
jednomocnej platiny – chlorid platný (PtCl),
trojmocnú platinu tvorí napr. chlorid platitý
(PtCl3) alebo oxid platitý (Pt2O3),šesťmocná
platina je známa v nestabilnom oxide platinovom
(PtO3),
platina tvorí veľkú radu komplexných zlúčenín
komplexné zlúčeniny platiny s amoniakom sa
nazývajú PLATIAKY.





Reisetové chloridy
[Pt(NH3)4 Cl2] a [PtCl2(NH3)2]
Druhý Reisetov chlorid je známy ako „cisplatina“
(dôležité liečivo v boji proti rakovine)
Existujú aj zlúčeniny platiny, ktoré vznikajú zlúčením
komplexného aniónu platiny s komplexným katiónom platiny
(príklad: zelená Magnusova soľ
– tetrachloroplatnan tetramoplatnatý [Pt(NH3)4][PtCl4]
Medzi zaujímavé zlúčeniny platiny patrí:
Fluorid platinový (PtF6) – je tak extrémne silné oxidačné činidlo, že
dokonca oxiduje aj inertný plyn xenon.






v prírode sa vyskytuje obvykle rýdza, v doprovode irídia (Ir), osmia
(Os), paladia (Pd), zlata (Au), striebra (Ag), medi (Cu), olova (Pb) a
železa (Fe),
výskyt platiny vo forme zlúčenín nie je príliš častý
najznámejšie paltinové rudy sú:
 Sperrylit (PtAs2),
 Nigglit (PtS),
 Braggit (cooperit) (Pt,Pd,Ni,)S,
 Feronikelplatina (Pt2FeNi),
celosvetová ťažba platiny dosiahla v roku 2011 192 ton,
najviac platiny sa ťaží v JAR – 139 ton, Rusko – 26 ton, Kanada 10
ton,
svetové rezervy platiny sa odhadujú na 66 kton, 63kton pripadá na
Bushveld v JAR.




výroba platiny sa prevádza pôsobením horúcej lúčavky
kráľovskej na jemne mletú rudu,
v nerozpustenom zbytku zostane osmium(Os) a irídium
(Ir) – ostatné kovy sa rozpustia,
z roztoku sa pôsobením hydroxidu vápenatého
(Ca(OH)2) vyzrážajú rozpustené kovy s výnimkou platiny
a časti paládia,
roztok sa odparí do sucha a zbytok sa žíhaním za
vzniku hubovej platiny, ktorá sa po premytí kyselinou
chlorovodíkovou (HCl) v žíhaní lisuje na kovovú surovú
platinu.




Rozdelenie osmia (Os) a irídia (Ir) z nerozpustného zbytku sa robí
jeho zahrievaním do červeného rozpálenia s prídavkom fosforu
(P),
Irídium(Ir) s fosforom (P) tvorí taviteľnú a prchavú zlúčeninu, ktorá
sa ďalším zahrievaním opäť rozkladá na plynný fosfor a čisté
iridium. Vo zbytku nakoniec ostane čisté osmium,
Najväčšie využitie má platina napr. ako materiál na výrobu
chirurgických nástrojov, elektród, odporových drôtov a pod., je to
významný investičný kov
Je dobrým katalyzátorom chemických reakcií-využitie platinového
katalyzátora pri výrobe kyseliny dusičnej (HNO3) z amoniaku (NH4)
„Ďakujem za pozornosť“