Osm

Osm
	ren ← osm → iryd
	Wygląd
	szaroniebieski
	; Widmo emisyjne osmu
	Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	osm, Os, 76; (łac. osmium)
Grupa, okres, blok	8, 6, d
Stopień utlenienia	III, IV, VIII
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio kwasowe
Masa atomowa	190,23 ± 0,03
Stan skupienia	stały
Gęstość	22590 kg/m³
Temperatura topnienia	3033 °C
Temperatura wrzenia	5012 °C
Numer CAS	7440-04-2
PubChem	23937
Właściwości atomowe
Promień; • atomowy; • walencyjny	; 130 (obl. 185) pm; 128
Konfiguracja elektronowa	4f145d66s2
Zapełnienie powłok	2, 8, 18, 32, 14, 2; (wizualizacja powłok)
Elektroujemność; • w skali Paulinga; • w skali Allreda	; 2,2; 1,52
Potencjały jonizacyjne	I 840 kJ/mol; II 1600 kJ/mol; III 2400 kJ/mol
Właściwości fizyczne
Ciepło parowania	627,6 kJ/mol
Ciepło topnienia	31,8 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej	2,52 Pa (3300 K)
Konduktywność	10,9×106 S/m
Ciepło właściwe	130 J/(kg·K)
Przewodność cieplna	87,6 W/(m·K)
Układ krystalograficzny	heksagonalny
Twardość; • w skali Mohsa	; 7
Prędkość dźwięku	4940 m/s (293,15 K)
Objętość molowa	8,42×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Zwroty H	H228, H315, H318, H335
Zwroty P	P210, P261, P280, P305+P351+P338
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 2 3
Numer RTECS	RN1100000
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

Osm (Os, łac. osmium) – pierwiastek chemiczny z grupy żelazowców (triada platynowców ciężkich). Nazwa pochodzi od greckiego słowa osme oznaczającego zapach.

Gęstość osmu wynosi ok. 22,5–22,6 g/cm³. Teoretycznie jest to największa gęstość spośród wszystkich znanych pierwiastków, jednak według niektórych pomiarów większą wartość stwierdzono dla irydu. W efekcie pierwszeństwo co do największej gęstości nie zostało ustalone (2007 r.)^[4]^[b].

Historia odkrycia

Osm został odkryty w 1803 roku przez Smithsona Tennanta i Williama Hyde’a Wollastona w Londynie w Anglii. Poszukiwali oni sposobu oczyszczania platyny poprzez rozpuszczanie rudy platyny w wodzie królewskiej. Jako produkt uboczny reakcji powstawały duże ilości nierozpuszczalnego czarnego osadu. Wollaston skoncentrował się na rozpuszczalnej części produktów i odkrył pallad (w 1802) oraz rod (w 1804), podczas gdy Tennant postanowił zbadać nierozpuszczalne produkty reakcji. Latem 1803 roku, Tennant odkrył dwa nowe pierwiastki, osm i iryd. Odkrycie nowych pierwiastków zostało udokumentowane w Stowarzyszeniu Królewskim 21 czerwca 1804. Jako pierwszy polską nazwę „osm” zaproponował Filip Walter.

Właściwości

Osm metaliczny ma srebrzystoszary kolor, jest kruchy i twardy. W zwartej formie jest odporny na działanie powietrza i kwasów, natomiast silnie rozdrobniony roztwarza się w dymiącym kwasie azotowym oraz powoli utlenia się na powietrzu, w obu przypadkach tworząc lotny i trujący tetratlenek osmu, OsO
4^[5]^[1].

Występowanie

Osm występuje w skorupie ziemskiej w ilości 1×10⁻⁴ ppm. Najważniejszym minerałem osmu jest osmiryd. Na początku XXI w. największe rezerwy osmu posiadała Turcja (oceniane na 127 tys. ton). Znaczne jego ilości zidentyfikowano też w Bułgarii (2,5 tys. ton). Metal ten można pozyskiwać z zawierających pewne ilości platyny piasków rzek w paśmie gór Uralu, Ameryce Południowej i Północnej. Występuje także w rudach niklu w Sudbury, w prowincji Ontario razem z innymi metalami z grupy platynowców.

Zastosowania

Osm prawie w całości wykorzystywany jest do wytwarzania bardzo twardych stopów, które stosowane są np. w końcówkach stalówek, igieł gramofonowych, osi w instrumentach i stykach elektrycznych^[1]. Czterotlenek osmu i jego związki z uwagi na swoją reaktywność wykorzystywany jest jako znacznik biologiczny, np. do wykrywania mutacji w DNA^[6] lub znakowania nerwów (w kombinacji z jodkiem cynku)^[7].

Kompleksy alkilidenowe osmu zostały opatentowane jako katalizatory polimeryzacji typu ROMP^[8].

Uwagi

↑ Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
↑ Gęstość irydu jest minimalnie mniejsza niż gęstość osmu, który jest powszechnie uważany za najcięższy znany pierwiastek. Obliczenia gęstości irydu i osmu na podstawie sieci krystalicznej dają wartości odpowiednio 22,65 i 22,61 g/cm³. Wyniki te mogą być bardziej wiarygodne niż właściwe pomiary fizyczne. Wiadomo, że albo iryd, albo osm jest najgęstszym znanym pierwiastkiem, jednak dane eksperymentalne pozyskane do roku 2007 nie pozwoliły na jednoznaczne ustalenie pierwszeństwa^[4].

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d Osmium, CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-24–4-25, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
↑ Osmium (nr 263257) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. . (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
↑ ^a ^b Iridium, CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-18–4-19, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
↑ G.W. Leddicotte: The Radiochemistry of Osmium. National Academies, 1961, s. 4, seria: National Acad. of Sciences. National Research Council. Nuclear Science Series, wolumin 3046.
↑ R.G.R.G. Cotton R.G.R.G., N.R.N.R. Rodrigues N.R.N.R., R.D.R.D. Campbell R.D.R.D., Reactivity of cytosine and thymine in single-base-pair mismatches with hydroxylamine and osmium tetroxide and its application to the study of mutations, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 85 (12), 1988, s. 4397–4401, DOI: 10.1073/pnas.85.12.4397, PMID: 3260032, PMCID: PMC280436 (ang.).
↑ R.R. Martin R.R., J.J. Barlow J.J., A.A. Miralto A.A., Application of the zinc iodide-osmium tetroxide impregnation of synaptic vesicles in cephalopod nerves, „Brain Research”, 15 (1), 1969, s. 1–16, DOI: 10.1016/0006-8993(69)90306-0 (ang.).
↑ Robert H.R.H. Grubbs Robert H.R.H., Lynda K.L.K. Johnson Lynda K.L.K., SonBinh T.S.T. Nguyen SonBinh T.S.T., Ruthenium and osmium metal carbene complexes for olefin metathesis polymerization. Patent US5312940 , 3 kwietnia 1992 .

[3] Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

[6] Gęstość irydu jest minimalnie mniejsza niż gęstość osmu, który jest powszechnie uważany za najcięższy znany pierwiastek. Obliczenia gęstości irydu i osmu na podstawie sieci krystalicznej dają wartości odpowiednio 22,65 i 22,61 g/cm³. Wyniki te mogą być bardziej wiarygodne niż właściwe pomiary fizyczne. Wiadomo, że albo iryd, albo osm jest najgęstszym znanym pierwiastkiem, jednak dane eksperymentalne pozyskane do roku 2007 nie pozwoliły na jednoznaczne ustalenie pierwszeństwa^[4].

[CRC88_24-1] Osmium, CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-24–4-25, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).

[Aldrich-US-2] Osmium (nr 263257) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. . (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[CIAAW-4] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[CRC88_18-5] Iridium, CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R.D.R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 4-18–4-19, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).

[Leddicotte-7] G.W. Leddicotte: The Radiochemistry of Osmium. National Academies, 1961, s. 4, seria: National Acad. of Sciences. National Research Council. Nuclear Science Series, wolumin 3046.

[Cotton-8] R.G.R.G. Cotton R.G.R.G., N.R.N.R. Rodrigues N.R.N.R., R.D.R.D. Campbell R.D.R.D., Reactivity of cytosine and thymine in single-base-pair mismatches with hydroxylamine and osmium tetroxide and its application to the study of mutations, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 85 (12), 1988, s. 4397–4401, DOI: 10.1073/pnas.85.12.4397, PMID: 3260032, PMCID: PMC280436 (ang.).

[Martin-9] R.R. Martin R.R., J.J. Barlow J.J., A.A. Miralto A.A., Application of the zinc iodide-osmium tetroxide impregnation of synaptic vesicles in cephalopod nerves, „Brain Research”, 15 (1), 1969, s. 1–16, DOI: 10.1016/0006-8993(69)90306-0 (ang.).

[Grubbs-10] Robert H.R.H. Grubbs Robert H.R.H., Lynda K.L.K. Johnson Lynda K.L.K., SonBinh T.S.T. Nguyen SonBinh T.S.T., Ruthenium and osmium metal carbene complexes for olefin metathesis polymerization. Patent US5312940 , 3 kwietnia 1992 .

[11] Alternatywnie do skandowców zalicza się często nie lutet i lorens, lecz lantan, aktyn oraz hipotetyczny unbiun.

[12] Budowa 8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.

[a]

[3]

[1]

[2]

[4]

[b]

[5]

[6]

[7]

[8]

[i]

[ii]