حساب کاربری
​
تغیر مسیر یافته از - اوسمیوم
زمان تقریبی مطالعه: 5 دقیقه
لینک کوتاه

اسمیم

اسمیم (Osmium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Os و عدد اتمی آن ۷۶ است. این فلز از گروه پلاتین است و با چگالی ۲۲٫۵۹ گرم بر سانتی‌متر مکعب، متراکم‌ترین عنصر موجود در طبیعت و کمیاب‌ترین فلز در پوسته زمین است. این فلز، یک فلز انتقالی سخت و شکننده به رنگ خاکستری متمایل به آبی است. اسمیوم یکی از سخت‌ترین فلزهاست که در بعضی آلیاژها همراه پلاتین و ایریدیم استفاده می‌شود. اسمیم به‌صورت غیرترکیبی به صورت آلیاژ در سنگ معدن پلاتین یافت می‌شود. این عنصر در سال ۱۸۰۳ توسط اسمیتسون تنانت در لندن به همراه ایریدیوم در کنار عمل حل پلاتین در تیزاب سلطانی (Aqua Regia) کشف شد.

اسمیم، 76Os
اسمیم
تلفظ‎/ˈɒzmiəm/‎ ​(OZ-mee-əm)
ظاهرآبی نقره‌ای
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)۷۰۰۲۱۹۰۲۳۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱۹۰٫۲۳(۳)
اسمیم در جدول تناوبی
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Ru
↑
Os
↓
Hs
رنیم ← اسمیم → ایریدیم
عدد اتمی (Z)76
گروهگروه ۸
دورهدوره 6
بلوکبلوک-d
دسته Transition metal
آرایش الکترونی[Xe] 4f 5d 6s
لایه الکترونی
2, 8, 18, 32, 14, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب3306 K ​(3033 °C, ​5491 °F)
نقطه جوش5285 K ​(5012 °C, ​9054 °F)
چگالی (near r.t.)22.59 g/cm
در حالت مایع (at m.p.)20 g/cm
حرارت همجوشی57.85 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 738 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی24.7 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 3160 3423 3751 4148 4638 5256
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 (یک اکسید اسیدی ملایم)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 2.2
انرژی یونش
  • 1st: 840 kJ/mol
  • 2nd: 1600 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 135 pm
شعاع کووالانسی pm 144±4
خط طیف نوری اسمیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​دستگاه بلوری شش‌گوشه
Hexagonal crystal structure for اسمیم
سرعت صوت thin rod4940 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی5.1 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی87.6 W/(m·K)
رسانش الکتریکی81.2 n Ω·m (at 0 °C)
رسانش مغناطیسیپارامغناطیس
مدول برشی222 GPa
مدول حجمی462 GPa
نسبت پواسون0.25
سختی موس7.0
سختی برینل3920 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-04-2
ایزوتوپ‌های اسمیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
Os 0.02% >5.6×10 y
(not observed) 		εε 1.452 W
Os syn 93.6 d ε 1.013 Re
Os 1.59% 2.0×10 y α 2.822 W
Os 1.96% Os ایزوتوپ پایدار است که 111 نوترون دارد
Os 13.24% Os ایزوتوپ پایدار است که 112 نوترون دارد
Os 16.15% Os ایزوتوپ پایدار است که 113 نوترون دارد
Os 26.26% Os ایزوتوپ پایدار است که 114 نوترون دارد
Os syn 15.4 d β 0.314 Ir
Os 40.78% >9.8×10 y
(not observed) 		ββ 0.414 Pt
Os syn 30.11 d β 1.141 Ir
Os syn 6 y β 0.097 Ir
| منابع

این فلز، بسیار شکننده با چگالی زیاد است. پودر اسمیم وقتی در معرض هوا قرار بگیرد، اسمیم تتراکسید (OsO4) را که ماده‌ای بسیار سمی است، می‌سازد. اکسید آن یک مادهٔ اکسیدکنندهٔ قوی بوده و بوی شدیدی دارد و در دمای ۱۳۰ درجهٔ سلسیوس به جوش می‌آید.

اسمیم به خاطر چگالی بالای آن معمولاً به عنوان سخت‌ترین فلز که حتی از ایریدیم هم سخت‌تر است، شناخته می‌شود. البته محاسبات در شبکه فضایی از محاسبات معمولی که چگالی kg/m3 22650 را به ایریدیوم و kg/m3 22661 را به اسمیم اختصاص می‌دهد، دقیق‌تر بوده و نتایج مورد اطمینان‌تری را ارائه می‌دهد؛ بنابراین در حال حاضر نمی‌توان یک مرز مشخصی را از نظر چگالی برای اسمیوم و ایریدیوم قائل شد، چرا که آنها کاملاً به هم نزدیک هستند.

این فلز در میان خانوادهٔ پلاتین، بیشترین دمای ذوب و پایین‌ترین فشار بخار را داراست. حالت‌های اکسیداسیون معمولی اسمیم +۴ و +۳ است، ولی حالت‌های اکسیداسیون +۱ تا +۸ نیز مشاهده شده‌است.

فهرست

  • ۱ استخراج
  • ۲ کاربردها
  • ۳ ایزوتوپ‌ها
  • ۴ ویژگی‌های فیزیکی
  • ۵ منابع

استخراج

این فلز انتقالی به صورت طبیعی در Osmiridium که یک آلیاژ طبیعی از ترکیب ایریدیوم و اسمیوم است در رسوبات رودخانه‌ای که منبع استخراج فلزات گروه پلاتین در کوه‌های اورال و آمریکای شمالی و جنوبی است یافت می‌شود. این فلز همچنین در سنگ‌معدن‌های نیکل‌دار، در منطقهٔ سادبری انتاریو به همراه دیگر فلزات گروه پلاتین یافت می‌شود که استخراج به این روش، صرفهٔ اقتصادی بیشتری دارد.

کاربردها

از آن‌جا که اکسید این فلز، بسیار سمی است، به‌ندرت به‌صورت خالص از آن استفاده می‌شود و اغلب به صورت آلیاژ با دیگر فلزات در مواردی که نیاز به دوام بالا باشد، کاربرد دارد. آلیاژ اسمیوم به همراه دیگر فلزات پلاتین بسیار سخت بوده و در مواردی که نیاز به آلیاژهای سخت دارند، مانند نوک خودنویس، سوزن‌های گرامافون، لوله، محور ابزار، لوازم گوناگون و اتصالات الکترونیک کاربرد دارد. اسمیم تتراکسید برای تشخیص اثر انگشت و رنگ کردن بافت‌های چرب برای اسلایدهای میکروسکوپی کاربرد دارد. آلیاژ ۹۰٪ پلاتین و ۱۰٪ اسمیم در کاشت‌های جراحی مانند ضربان‌ساز قلب و جایگزینی دریچه‌های ریوی استفاده می‌شود.

ایزوتوپ‌ها

اسمیوم هفت ایزوتوپ طبیعی دارد که پنج تا از آن‌ها پایدارند: Os-187، Os-188، Os-189، Os-190 و Os-192 که فراوان‌ترین آن‌هاست. Os-184 و Os-186 نیمه‌عمر زیادی داشته و برای اهداف کاربردی می‌توان آن‌ها را ایزوتوپ پایدار در نظر گرفت. Os-187 دخترخواندهٔ Rhenium -187 بوده که نیمه‌عمر آن 4.56 x ۱۰۱۰ می‌باشد و اغلب با نسبت Os-187/Os-186 اندازه‌گیری می‌شود. این نسبت، همانند نسبت Re-187/Os-187 که همانند شهاب‌سنگ برای تعیین عمر زمین استفاده می‌شود. به هر حال مهم‌ترین کاربرد قابل توجه اسمیم، در تعیین تاریخ در ترکیب با ایریدیم، برای تجزیه و تحلیل لایه‌های کوارتز صدمه‌دیده (Shocked Quartz) در طول مرز کرتاسه-پالئوژن که به انقراض دایناسورها در ۶۵ میلیون سال پیش انجامید، می‌باشد.

ویژگی‌های فیزیکی

  • عدد اتمی: ۷۶
  • جرم اتمی: ۱۹۰٫۲۳
  • نقطه ذوب: C° ۳۰۲۷
  • نقطه جوش: C° ۵۰۱۲
  • شعاع اتمی: Å ۱٫۹۲
  • ظرفیت: ۴
  • رنگ: خاکستری متمایل به آبی
  • حالت استاندارد: جامد
  • نام گروه: ۸

منابع

  1. ↑ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. ↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ↑ «Periodic Table of Elements: Osmium - Os (EnvironmentalChemistry.com)». environmentalchemistry.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۲-۰۴-۱۵.
  4. ↑ https://www.webelements.com/osmium/
آخرین نظرات
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.