História stroncia, štruktúra, vlastnosti, reakcie a použitia

On stroncium Je to alkalický kov, ktorého chemický symbol je SR. Čerstvo rezanie je biele so strieborným jasom, ale keď je vystavený vzduchu, ktorý oxiduje a získa žltkastú farbu. Z tohto dôvodu musí byť počas skladovania chránený pred kyslíkom.

Stroncium sa extrahuje z jeho žíl vo forme minerálov Celestitu alebo Celestina (SRSO (SRSO₄) a strontianit (SRCO₃). Celesttita je však hlavným spôsobom, ako sa vyskytuje ťažobné využívanie stroncia, čo je jej ložiská v sedimentárnej pôde av spojení so síry.

Vzorka kovovej stroncia chránená argónovou atmosférou. Zdroj: Stroncium Unter Argon Schutzgas Atmosphäre.JPG Matthias Zepperderivatívna práca: Materialscientist [Pubsuin Domain]

Celestita je prezentovaná vo forme kostrových kryštálov, je zvyčajne bezfarebná, sklovitá a priehľadná. Aj keď sa stroncium extrahuje týmto spôsobom, musí sa transformovať na svoj príslušný uhličitan, z ktorého sa konečne zníži.

V roku 1790 bolo Strontium identifikované ako nový prvok pre Adair Crawford a William Cruickshank, v mineráli z hlavnej bane, blízko mesta Strontion v Argyll v Escosia. Stroncium bol izolovaný v roku 1807 Humphry Davy, pomocou elektrolýzy.

Stroncium je poddajný, ťažný kov a dobrý vodič elektriny; Má však malé priemyselné a komerčné použitie. Jednou z jej aplikácií je tvorba zliatin s hliníkom a horčík, čím sa zlepšuje riadenie a plynulosť týchto kovov.

V periodickej tabuľke je stroncium umiestnené v skupine 2, medzi vápnikom a báriom, zistí, že niektoré z jeho fyzikálnych vlastností, ako je hustota, bod fúzie a tvrdosť, majú stredné hodnoty vo vzťahu k hodnotám uvedeným voči vápniku a bária.

Stroncium je v prírode prezentované ako štyri stabilné izotopy: ⁸⁸SR s, 82,6 % hojnosť; on ⁸⁶SR, s 9,9 % hojnosťou; on ⁸⁷SR, s počtom 7,0 %; a ⁸⁴SR, s 0,56 % hojnosťou.

⁹⁰SR je rádioaktívny izotop, ktorý predstavuje najškodlivejšiu zložku rádioaktívneho dažďa, produkt jadrových výbuchov a únikov jadrových reaktorov, pretože v dôsledku podobnosti medzi vápnikom a strontom.

[TOC]

História

Minerál z hlavnej bane neďaleko mesta Stontian v Argyll bol študovaný Škótsko. Pôvodne bol identifikovaný ako druh uhličitanu bárnatého. Ale Adair Crawford a William Cruickshank, v roku 1789, si všimli, že študovaná látka bola ďalšou príslušnou.

Chemik Thomas Charles Hope vymenoval nový minerál za zodpovedajúceho jeleňa.

V roku 1790 priniesli Crawford a Cruickshank študovanú látku a poznamenali, že plameň bol karmínovo červený, odlišný od plameňov pozorovaných doteraz v známych prvkoch. Dospeli k záveru, že boli pred novým prvkom.

V roku 1808 Sir William Humphry Davy, vystavila elektrolýzu vlhkej zmesi hydroxidu alebo natiahnutia chloridu oxidom ortuti pomocou ortuťovej katódy. Potom sa vytvorila ortuť amalgámu.

Davy nazýval izolovaný prvok stontium (strontium).

Štruktúra a elektronická konfigurácia stroncia

Kovové stroncium kryštalizuje pri teplote miestnosti v kubickej štruktúre vycentrovanej na tvári (FCC).

V tejto štruktúre sú atómy SR umiestnené vo vrcholoch a na tvári jednotkovej bunkovej kocky. Je to relatívne hustejšie ako iné štruktúry (napríklad kubické alebo BCC), pretože má celkom štyri atómy SR.

Atómy SR zostávajú zjednotené vďaka kovovému spojeniu, produkt prekrývania ich atómových orbitálov Valencie vo všetkých smeroch vo vnútri skla. Tento orbitál je 5s, ktorý má dva elektróny podľa elektronickej konfigurácie:

[KR] 5S²

A tak pochádza z kapely 5S a kapela 5P (teória pásov).

Pokiaľ ide o iné kovové fázy, nie je príliš veľa bibliografických informácií, hoci je isté, že ich kryštály trpia transformáciami, keď sú vystavené vysokým tlakom.

Oxidácia

Stroncium, rovnako ako iné kovy, má vysokú tendenciu stratiť svoje valenčné elektróny; To sú, dva orbitálne elektróny 5s. Atómy SR sa tak stávajú dvojmocnými katiónmi SR²⁺ (M²⁺, Rovnako ako zvyšok alkalinoteróznych kovov), aj izolektronika pre šľachetný plyn Kripton. Potom sa hovorí, že strontium má +2 oxidačné číslo.

Môže vám slúžiť: ethanamid: štruktúra, vlastnosti, použitia, efekty

Keď namiesto straty dvoch elektrónov stratí iba jeden, vytvorí sa katión⁺; A preto jeho oxidačné číslo je +1. Pán⁺ Je zriedkavé v zlúčeninách odvodených od stroncia.

Vlastnosti

Vzhľad

Naplnená biela s kovovým leskom, s miernym žltým farbivom.

Molárna hmota

87,62 g/mol.

Bod topenia

777 ° C.

Bod varu

1.377 ° C.

Hustota

-Okolitá teplota: 2,64 g/cm³

-Kvapalný stav (bod topenia): 2 375 g/cm³

Rozpustnosť

Alkohol a kyselina rozpustná. Nie je rozpustný vo vode, pretože s ním silne reaguje.

Fúzne teplo

7,43 kj/mol.

Odparovanie

141 kj/mol.

Tepelná molárna kapacita

26,4 J/(mol · k).

Elektronegativita

0,95 v Paulingovej stupnici.

Ionizačná energia

Prvá úroveň ionizácie: 549,5 kJ/mol.

Druhá úroveň ionizácie: 1.064,2 kJ/mol.

Tretia úroveň ionizácie: 4.138 kj/mol.

Atómové rádio

Empirický 215 hod.

Kovalentný rádio

195 ± 10:00.

Tepelná rozťažnosť

22,5 um/(m · k) pri 25 ° C.

Tepelná vodivosť

35,4 w/(m · k).

Elektrický odpor

132 NΩ · m pri 20 ° C.

Tvrdosť

1.5 na stupnici Mohs.

Oheň

Stroncium, keď je jemne rozdelené, spontánne horí vo vzduchu. Okrem toho sa spáli, keď sa zahrieva nad bodom topenia a môže predstavovať nebezpečenstvo výbuchu, keď je vystavený horúčavu plameňa.

Ukladanie

Aby sa predišlo oxidácii stroncia, odporúča sa ušetriť ponorené do petroleju alebo benzínu. Stroncium by sa malo skladovať na čerstvom a dobre vetranom mieste, ďaleko od organického materiálu a iných ľahko oxiditeľných materiálov.

Menovanie

Pretože oxidačné číslo +1 nie je také bežné, predpokladá sa, že existuje iba +2 na zjednodušenie nomenklatúry okolo zlúčenín Strontium. Preto sa v nomenklatúre zásob (ii) ignoruje na konci mien; A v tradičnej nomenklatúre vždy končia príponou -ICO.

Napríklad SRO je farbenie alebo oxidu oxidu podľa zásob a tradičných nomenklatúr.

Tvary

Vďaka svojej veľkej reaktivite nie je v prírode izolované kovové stroncium. Nachádza sa však vo svojom elementárnom stave chránenom pred kyslíkom ponorením do kerozénu alebo do atmosféry inertných plynov (ako sú ušľachtilé plyny).

Vytvára tiež zliatiny s hliníkom a horčíkom, ako aj agregátom k cínu a zliatine olova. Stroncium je v iónovej forme (SR²⁺) rozpustené v podlahe alebo v morskej vode atď.

Preto hovoríme o strontium²⁺ (A do nižšej miery, SR⁺).

Môže tiež interagovať v iónovej forme s inými prvkami za vzniku solí alebo iných chemických zlúčenín; ako je chlorid, uhličitan, síran, sulfid stroncia atď.

Stroncium je v zásade prítomné v dvoch mineráloch: Celestita alebo Celestina (SRSO (SRSO₄) A Strontita (SRCO₃). Celestita je hlavným zdrojom ťažby Larice.

Stroncium má 4 prírodné izotopy, z ktorých je ten vo väčšom množstve ⁸⁸Pán. Existuje tiež množstvo rádioaktívnych izotopov, umelo vyrábaných v jadrových reaktoroch.

Biologický dokument

Biologická funkcia stroncia u stavovcov nie je známa. Vďaka svojej podobnosti s vápnikom ho môže nahradiť v kostných tkanivách; to znamená SR²⁺vytesne ca²⁺. Ale podiel nájdený v kosti medzi strónom a vápnikom je medzi 1/1.000 a 1/2.000; to znamená, extrémne nízke.

Preto by stroncium nemalo plniť prírodnú biologickú funkciu v kostiach.

Pri liečbe osteoporózy sa použil stroncium ranelát, pretože vyvoláva tvrdenie kostí; Ale v každom prípade je to terapeutická činnosť.

Jeden z mála príkladov biologickej funkcie Stroncium je prezentovaný v Acantharea, rádiovom protozoane, ktorý má kostru s prítomnosťou stroncia.

Kde je a výroba

Celestita Crystal, mineralogické písmo stroncia. Zdroj: Aram Dishan (používateľ: Aramgutang) [verejná doména]

Stroncium je približne 0,034 % všetkých vyvratných hornín. Avšak iba dva minerály: Celestita alebo Celestina sa nachádzajú v ložiskách s dôležitým obsahom stroncia.

Z dvoch dôležitých minerálov Stroncium je v sedimentárnych depozitách, ktoré umožňujú tvorbu zariadení extrahovať stroncium.

Môže vám slúžiť: Rosario chladivo

Stration je užitočnejší ako Celestita, pretože väčšina stroncia sa vyrába vo forme uhličitanu stroncia; Zistili sa však iba niektoré vklady, ktoré umožňujú udržateľné vykorisťovanie ťažby.

Obsah stroncia v morskej vode sa pohybuje medzi 82 a 90 umol/l, oveľa nižšia koncentrácia ako vápnik, medzi 9,6 a 11 mmol/l.

Takmer všetky vykorisťovanie ťažby je založené na poliach Celestitu, pretože strontianitové žily sú nedostatočné a nerentabilné na ich extrakciu. Napriek tomu sa stroncium vyrába väčšinou vo forme uhličitanu stroncia.

Pidgeonská metóda

Celesttita je spálená v prítomnosti uhlia na transformáciu síranu stroncia na stront sulfid. V druhej fáze sa tmavý materiál, ktorý obsahuje sulfid stroncia, rozpúšťa vo vode a filtroch.

Potom je roztok sulfidu stroncia ošetrený oxidom uhličitým, aby sa vytvorilo zrážanie uhličitanu strontium.

Stroncium môže byť izolované variantom metódy Pidgeon. Reakcia oxidu strontika a hliníka sa vyrába vo vákuu, kde sa stroncium premení na plyn a transportuje sa cez výrobný turbur do kondenzátorov, kde sa vyzráža ako pevná látka.

Elektrolýza

Stroncium sa dá získať vo forme stĺpcov pomocou metódy elektrolýzy kontaktnej katódy. V tomto zákroku prichádza do kontaktu s povrchom roztavenej zmesi chloridu draselného chloridu a chloridom stroncia, ktorá pôsobí ako katóda.

Keď stroncium tuhne na katóde (železná tyčinka), stúpa bar.

Reakcie

S kalkogénmi a halogénmi

Stroncium je aktívny redukčný kov a reaguje s halogénmi, kyslíkom a síry za vzniku halogenidov, oxidov a sulfidu. Stroncium je strieborný kov, ale oxidovaný oxid strontika, keď je vystavený vzduchu:

MR (s) +1/2₂(g) => sro (s)

Oxid tvorí tmavú vrstvu na povrchu kovu. Zatiaľ čo jeho reakcia s chlórom a síry je nasledovná:

MR (s)+ cl₂(g) => srcl₂(S)

MR (s) + s (l) => srs (s)

Stroncium reaguje s roztavenou síry.

So vzduchom

Môže byť kombinovaný s kyslíkom za vzniku peroxidu stroncia; Ale vyžaduje si tvorbu vysokého tlaku kyslíka. Môže tiež reagovať s dusíkom, čím sa vytvorí stronty nitrid:

3SR (s) + n₂(g) => sr₃N₂(S)

Teplota však musí byť väčšia ako 380 ° C, aby došlo k reakcii.

S vodou

Stroncium môže násilne reagovať s vodou za vzniku hydroxidu stroncia, SR (OH)₂ a vodíkový plyn. Reakcia medzi strónom a vodou nemá násilie pozorované pri reakcii medzi alkalickými a vodnými kovmi, ako aj reakcia pozorovaná v prípade bária.

S kyselinami a vodík

Stroncium môže reagovať s kyselinou sírovou a kyselinou dusičnou, respektíve sulfát a dusičnan stroncia. Kombinuje tiež horúce s vodíkom, aby spôsobil hydrid strontium.

Stroncium, rovnako ako iné ťažké prvky blokov S periodickej tabuľky, má širokú škálu koordinačných čísel; ako 2, 3, 4, 22 a 24, pozorované v zlúčeninách, ako je SRCD_jedenásť a srzn₁₃, Napríklad.

Žiadosti

- Elementárne stroncium

Zliatiny

Používa sa ako eutektický modifikátor na zlepšenie rezistencie a ťažkosti zliatiny al-AG. Používa sa ako inokulant pri tavení ťažného železa na reguláciu tvorby grafitu. Pridá sa tiež do zliatin na cínu a olovo, aby pridal tvrdosť a ťažnosť.

Okrem toho sa používa ako deoxidant medi a bronzu. Stroncium s malým množstvom sa pridá do roztaveného hliníka, aby sa optimalizoval kovový liate Mel.

Je zliatinovým činidlom pre hliník alebo horčík používaný v zlievárni motorických blokov a kolies. Stroncium zlepšuje riadenie a plynulosť kovu, s ktorým je spojená so zliatinou.

Môže vám slúžiť: zákal: jednotky, metódy, príklady

Izotopy

Napriek jeho škodlivej akcii, ⁹⁰SR sa používa ako termoelektrický generátor a využíva kalorickú energiu svojho žiarenia na výrobu dlhodobej elektriny, s aplikáciou vo vesmírnych vozidlách, vzdialených výskumných staniciach a v navigačných bójách.

On ⁸⁹SR sa používa pri liečbe rakoviny kostí pomocou svojej rádioaktívnej emisie typu p na deštrukciu nádorových buniek.

Stronciový atóm sa používa na vytvorenie systému merania času, ktorý sotva oneskorí sekundu každých 200 miliónov rokov. Čo z neho robí najpresnejšie hodiny.

- Zloženia

Uhličitan

Ferity a magnety

Uhličitan Stroncium (SRCO₃) reagovať s oxidom železitého (viera₂Ani₃) Pri teplote medzi 1.000 a 1.300 ° C, aby sa vytvoril ferit strontium. Táto rodina ferritas má všeobecný vzorec SRFE_XAni₄.

Keramické magnety sú vyrobené z ferity a používajú sa v niekoľkých aplikáciách. Medzi nimi: Vypracovanie reproduktorov, motory čistiacich prostriedkov na čelné sklo a detské hračky.

Uhličitan strontium sa používa aj vo výrobe skla pre televízne obrazovky a vizualizačné jednotky.

Pohár

Okrem zlepšenia vlastníctva skla pre obrazovky tekutých kryštálov (LCD) sa používa aj v sklovine keramiky pre riady, čím sa posilňuje jeho odolnosť voči poškriabaniu a tvorbe bublín počas varenia.

Používa sa na výrobu použiteľného skla v optike, skle a osvetlení. Je tiež súčasťou laminátu a laboratórneho a farmaceutického skla, pretože zvyšuje tvrdosť a odolnosť proti škrabaniu, ako aj jeho jas.

Výroba kovov a solí

Používa sa pri získavaní zinku s vysokou čistotou, pretože prispieva k odstráneniu nečistoty olova. Pomoc pri výrobe chromátu Strontium, zlúčeniny, ktorá sa používa ako inhibítor korózie v tlačových farbách.

Odpadová voda a fosforescenčné žiarovky

Používa sa pri liečbe odpadovej vody na odstránenie sulfátu. Okrem toho sa používa pri výrobe kyseliny ortofosforečnej, ktorá sa používa pri vypracovaní fluorescenčných žiaroviek.

Pyrotechnika

Uhličitan strontium, rovnako ako iné stronciové soli, sa používa v ohňostrojoch na poskytnutie karmínovej červenej farby. Sfarbenie, ktoré sa používa aj v testoch detekcie stroncia.

Hydroxid

Používa sa pri extrakcii cukru repy, pretože hydroxid strontium sa kombinuje s cukrom, aby spôsobil komplexný sacharid. Komplex sa môže disociovať pôsobením oxidu uhličitého a nechal cukor bez cukru. Používa sa tiež pri stabilizácii plastov.

Oxid

Je prítomná v skle, ktoré používajú pri výrobe obrazovej trubice televízie, táto aplikácia sa začína v roku 1970. Farebné televízory, ako aj ďalšie zariadenia, ktoré obsahujú katódové lúče, sú nútené používať stroncium na prednej doske na zastavenie X -Rays.

Tieto televízory sú už nepoužívané, pretože katódové trubice boli nahradené inými zariadeniami, a preto sa nevyžaduje použitie strončných zlúčenín.

Na druhej strane sa oxid strontium používa na zlepšenie kvality keramických smaltov.

Chlorid

Chlorid stroncia sa používa v niektorých zubných pastoch na citlivé zuby a pri vypracovaní ohňostrojov. Okrem toho sa používa obmedzeným spôsobom na odstránenie nežiaducich plynov vo vákuových nádobách.

Hrebeň

Používa sa pri liečbe osteoporózy, pretože zvyšuje hustotu kostí a znižuje výskyt zlomenín. Topicky aplikované, inhibuje senzorické podráždenie. Jeho použitie sa však znížilo, pretože existujú dôkazy o tom, že sa zvyšuje výskyt kardiovaskulárnych chorôb.

Hliniť

Používa sa ako doponte v elektronickom priemysle. Často sa používa na žiarenie určitých hračiek v tme, pretože ide o chemicky a biologicky inertnú zlúčeninu.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Kameň. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Timothe P. Hanusa. (2019). Kameň. Encyclopædia Britannica. Získané z: Britannica.com
4. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Kameň. Databáza pubchem. CID = 5359327. Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda
5. Traci Pedersen. (20. mája 2013). Fakty priliehať na stonum. Zotavené z: Livescience.com
6. DR. Doug Stewart. (2019). Fakty o jednostrannom prvku. Získané z: Chemicool.com
7. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (3. júla 2019). Fakty na stonum (atómové číslo 38 alebo SR). Zotavené z: Thoughtco.com
8. Šošovica B.Vložka. (2019). Kameň. Získané z: Lentech.com