世界上最重的金屬是鋨。鋨是元素週期表第六週期Ⅷ族元素,鉑族金屬成員之一。元素符號爲Os,原子序數76,相對原子質量190.2。屬重鉑族金屬,是目前已知的密度最大的金屬。鋨存在於鋨銥礦中。將含鋨的固體在空氣中焙燒,將揮發出的四氧化鋨利用醇鹼溶液吸收,得到鋨酸鹽後用氫氣還原製得金屬鋨。可用來製造超高硬度的合金。鋨同銠、釕、銥或鉑的合金,常用作電唱機、自來水筆尖及鐘錶和儀器中的軸承。下面就跟本站一起具體看看世界上最重的金屬等相關內容。
發現歷史
1803年,法國化學家科勒德士戈蒂等人研究了鉑系礦石溶於王水後的渣子。他們宣佈殘渣中有兩種不同於鉑的新金屬存在,它們不溶於王水。1804年,泰納爾發現並命名了它們。其中一個曾被命名爲ptenium,後來改爲osmium(鋨),元素符號定爲Os。ptenium來自希臘文中“易揮發”,osmium來自希臘文osme,原意是“臭味”,這是因爲四氧化鋨OsO4的熔點只有41℃,易揮發,氣體有刺激性氣味。
礦藏分佈
鋨屬鉑系元素。鉑系元素幾乎完全成單質狀態存在,高度分散在各種礦石中。例如原鉑礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等。鉑系元素幾乎無例外地共同存在,形成天然合金。
在含鉑系元素礦石中,通常以鉑爲主要成分,而其餘鉑系元素則因含量較小,必須經過化學分析才能被發現。由於鋨、銥、鈀、銠和釕都與鉑共同組成礦石,因此它們都是從鉑礦提取鉑後的殘渣中發現的。鉑系元素化學性質穩定。它們中除鉑和鈀外,不但不溶於普通的酸,而且不溶於王水。鉑很易溶於王水,鈀還溶於熱硝酸中。所有鉑系元素都有強烈形成配位化合物的傾向。
物理性質
每層電子排布:2,8,16,32,16,2
原子體積(立方厘米/摩爾):8.49
地殼含量:0.0001
太陽中含量:0.002
氧化態:MainOs+4
晶體結構:晶胞爲六方晶胞。
晶胞參數:
a=273.44pm
b=273.44pmc=431.73pm
α=90°
β=90°γ=120°莫氏硬度:7
聲音在其中的傳播速率:4940m/s
電離能(kJ/mol)M-M+840
M+-M2+1600
M2+-M3+2400
M3+-M4+3900
M4+-M5+5200M5+-M6+6600
M6+-M7+8100
M7+-M8+9500
發現人:臺奈特(Tennant)
發現年代:1803年
硬度:硬度變化較大5.8-7.6。
比重:20-22.5g/cm3。
解理:解理0001完全。
顏色:鋼灰色,銀白色或錫白色。
條痕:灰色
透明度:不透明
光澤:金屬光澤
其他:微有展性及脆性。
化學性質
反射色錫白帶淺藍。反射率:67.5(綠光),66(橙光),67(紅光)。平行c軸切面雙反射清楚。非均質弱到中強,淺粉紅、紅、古銅色和灰到深藍。鋨是已知金屬單質中密度最大的,其密度達到22.59克/立方厘米,熔點3045℃,沸點在5300℃以上。六方密集晶格。灰藍色金屬,質硬而脆,放在鐵臼裏搗,就會很容易地變成粉末,鋨粉呈藍黑色,且鋨金屬粉末可自燃。鋨的蒸氣有劇毒,會強烈地刺激人的眼部粘膜,嚴重時會造成失明。
金屬鋨在空氣中十分穩定,粉末狀的鋨易氧化。濃硝酸、濃硫酸、次氯酸鈉溶液都可以使其氧化。在室溫下易與氧氣反應生成氧化鋨(OsO2),加熱可生成易揮發且有劇毒的四氧化鋨(OsO4)。
化合物
二氧化鋨;osmiumdioxide
結構式OsO2
有兩種晶型,(1)分子量222.20桔棕色晶體。相對密度11.37(21.4℃),加熱到500℃30%轉化爲四氧化鋨。不溶於水和酸類(2)分子量222.20,黑色粉末,相對密度7.71(21℃),加熱至350~400℃轉變成紅棕色晶體。不溶於水,溶於稀鹽酸。在氧中加熱鋨粉或由四氧化鋨加熱分解制得。
四氧化鋨;鋨酐;鋨酸酐;Osmiumtettroxide;Osmicanhydride
國標編號61026
CAS號20816-12-0
分子式OsO4
分子量254.20
白色或淡黃色結晶,有類似氯的氣味;蒸汽壓0.93kPa(20℃);熔點41.0℃;沸點130℃;溶解性:微溶於水,溶於乙醇、乙醚、四氯化碳、氨水;密度:相對密度(水=1)4.91;穩定性:穩定;危險標記13(劇毒品);主要用途:用催化劑、氧化劑、化學試劑,還用於醫藥和製造白熱氣燈的紗罩等。
六氯合鋨(Ⅲ)酸鈉;六氯鋨酸鈉;六氯合鋨酸鈉
Na2[OsCl6]又名六氯鋨酸鈉分子量448.90橙色斜方柱狀晶休。溶於水、醇。向四氧化鋨溶液中加入氯化鈉及還原劑(如酒精)製得。
二硫化鋨;osmiumdisulfide
結構式OsS2
分子量254.33黑色立方晶體,受熱分解。相對密度9.47。不溶於水、鹼類,溶於硝酸。由鋨和硫加熱直接化合而得。
二碲化鋨;osmiumtelluride
結構式OsTe2
分子量443.40灰黑色晶體。熔點約600℃。不溶於酸,遇硝酸而分解。
銥鋨礦
礦物名稱:銥鋨礦,Iridosmine。
化學組成:IrOs,多含有少許鉑、銠、釕、銅、鐵等。
鑑定特徵:不熔融,遇酸不溶解。加硝石燒時散發一種特異的惡臭(OsO4)將燒後熔渣溶於水中,則有黑色銥粉沉澱。
成因產狀:在中國主要產於超基性岩鉻鐵礦型鉑礦牀及砂礦中,
與自然鉑、銥鉑礦、硫鎳鈀鉑礦、鉻尖晶石等成組合。
著名產地:世界著名產地有烏拉爾、南美的察科、哥倫比亞的北部、美國俄勒岡等地。
名稱來源:依據其成分組成命名。
晶體形態:六方薄板狀晶形。
晶系和空間羣:六方晶系,D6h4一P63/mnc。
晶胞參數:a0=2.718,c0=4.309埃,Z=2。
粉晶數據:1.22(1)2.13(1)1.35(0.6)。
用途
鋨在工業中可以用做催化劑。合成氨或進行加氫反應時用鋨做催化劑,就可以在不太高的溫度下獲得較高的轉化率。如果在鉑裏摻進一點鋨,就可做成硬度大且鋒利的鋨鉑合金手術刀。利用鋨與一定量的銥可製成鋨銥合金,比如某些高級金筆的筆尖上那顆銀白色的小圓點即鋨銥合金,鋨銥合金堅硬耐磨,可以做鐘錶和重要儀器的軸承,使用年限很長。