Historia, struktura, właściwości, reakcje i zastosowania strontu

On stront Jest to metal alkaliczny, którego symbolem chemicznym jest SR. Świeżo cięty jest biały z srebrną jasnością, ale gdy jest wystawiony na powietrze, utlenia się i nabiera żółtawego koloru. Z tego powodu musi być chroniony przed tlenem podczas przechowywania.

Strontium jest ekstrahowane z jego żył w postaci minerałów Celestite lub Celestina (SRSO₄) i strontianite (srco₃). Jednak Celestita jest głównym sposobem, w jaki występuje wydobycie strontu, będąc jego depozytami na ziemi osadowej i w połączeniu z siarką.

Metaliczna próbka strontu chroniona przez atmosferę argonową. Źródło: Unter Unter Argon Schutzgas atmosfäre.JPG Matthias Zeperderivative Prace: MaterialScientist [domena pubsuin]]

Celestita jest prezentowana w postaci rombowych kryształów, zwykle jest bezbarwna, szklista i przezroczysty. Chociaż stroną jest ekstrahowane w ten sposób, należy go przekształcić w odpowiedni węglan, z którego ostatecznie jest zmniejszony.

W 1790 r. Strontium został zidentyfikowany jako nowy element dla Adaira Crawforda i Williama Cruickshank w minerałach z kopalni wiodących, w pobliżu miasta Strontion w Argyll, Escosia. Strontium izolowano w 1807 roku przez Humphry Davy, poprzez zastosowanie elektrolizy.

Strontium jest plastycznym, plastycznym metalem i dobrym przewodnikiem elektrycznym; Ale ma niewielkie wykorzystanie przemysłowe i komercyjne. Jednym z jego zastosowań jest tworzenie stopów z aluminium i magnezem, poprawianie postępowania i płynności tych metali.

W tabeli okresowej strontu znajduje się w grupie 2, między wapniem a barem, stwierdzając, że niektóre z jego właściwości fizycznych, takie jak gęstość, punkt fuzji i twardość, mają wartości pośrednie w stosunku do tych pokazanych dla wapnia i baru baru.

Strontium jest prezentowane w naturze jako cztery stabilne izotopy: ⁸⁸SR z 82,6 % liczebnością; On ⁸⁶SR, z 9,9 % obfitości; On ⁸⁷SR, z 7,0 % obfitości; i ⁸⁴SR, z 0,56 % obfitości.

⁹⁰SR jest radioaktywnym izotopem, który stanowi najbardziej szkodliwy składnik deszczu radioaktywnego, produkt wybuchów jądrowych i wycieki reaktorów jądrowych, ponieważ ze względu na podobieństwo między wapniem a stroną izotop jest włączony do kości, wytwarzający rak kości i białaczki.

[TOC]

Historia

Badano minerał z kopalni wiodących w pobliżu miasta Stontian, w Argyll w Szkocji. Pierwotnie został zidentyfikowany jako rodzaj węglanu baru. Ale Adair Crawford i William Cruickshank w 1789 r. Zauważyli, że badana substancja była kolejna, o której mowa.

Chemik Thomas Charles Hope mianował nowy minerał jako odpowiedni jeleń.

W 1790 r. Doszli do wniosku, że byli przed nowym elementem.

W 1808 r. Sir William Humphry Davy, poddał elektrolizę wilgotnej mieszaniny wodorotlenku lub rozciągającego chlorku z tlenkiem rtęci, przy użyciu katody rtęciowej. Następnie rtęć utworzonego amalgamatu została odparowana, a stront był wolny.

Davy nazwał izolowany element Stontium (Strontium).

Struktura i konfiguracja elektroniczna strontu

Metalliczne stronium krystalizuje w temperaturze pokojowej w strukturze sześciennej wyśrodkowanej na twarzy (FCC).

W tej strukturze atomy SR znajdują się w wierzchołkach i na twarzach kostki komórkowej. Jest stosunkowo gęstszy niż inne struktury (takie jak sześcienne lub BCC), ponieważ ma łącznie cztery atomy SR.

Atomy SR pozostają zjednoczeni dzięki metalowej linku, produkcie nakładania się ich orbitali atomowych walencji we wszystkich kierunkach wewnątrz szkła. Ten orbital to 5s, który ma dwa elektrony zgodnie z konfiguracją elektroniczną:

[Kr] 5s²

I tak, pochodzi zespół 5s i zespół napędowy 5P (teoria zespołu).

Jeśli chodzi o inne fazy metalowe, nie ma zbyt dużej ilości informacji bibliograficznych, chociaż jest pewne, że ich kryształy cierpią.

Liczby utleniania

Strontium, podobnie jak inne metale, ma wysoką tendencję do utraty walencyjnych elektronów; To są dwa elektrony orbitalne 5s. Zatem atomy SR stają się kationami bilansowymi SR²⁺ (M²⁺, Podobnie jak reszta metali alkalicznych), izolektronika do szlachetnego gazu Kripton. Następnie mówi się, że stront ma numer utleniania +2.

Może ci służyć: etanamid: struktura, właściwości, zastosowania, efekty

Gdy zamiast tracić dwa elektrony, traci tylko jeden, kation powstaje⁺; I dlatego jego liczba utleniania wynosi +1. Pan⁺ Rzadko jest w związkach pochodzących z Stronta.

Nieruchomości

Wygląd

Silny biały z metalicznym połyskiem, z lekkim żółtym barwnikiem.

Masa cząsteczkowa

87,62 g/mol.

Temperatura topnienia

777 ° C.

Punkt wrzenia

1.377 ° C.

Gęstość

-Temperatura otoczenia: 2,64 g/cm³

-Stan cieczy (punkt topnienia): 2375 g/cm³

Rozpuszczalność

Alkohol i kwas rozpuszczalne. Nie jest rozpuszczalny w wodzie, ponieważ silnie z nim reaguje.

Fusion Heat

7,43 kJ/mol.

Ciepło parowe

141 kJ/mol.

Termiczna pojemność molowa

26,4 J/(mol · k).

Elektronialiczność

0,95 w skali Pauling.

Energia jonizacji

Pierwszy poziom jonizacji: 549,5 kJ/mol.

Drugi poziom jonizacji: 1.064.2 kJ/mol.

Trzeci poziom jonizacji: 4.138 kJ/mol.

Radio atomowe

Empiryczne 215 PM.

Radio Kowalencyjne

195 ± 22:00.

Rozszerzalność cieplna

22,5 µm/(m · k) w 25 ° C.

Przewodność cieplna

35,4 W/(M · K).

Rezystancja

132 nω · m w 20 ° C.

Twardość

1.5 w skali MOHS.

Potencjał ognia

Stronium, gdy jest drobno podzielony, spontanicznie spala się w powietrzu. Ponadto jest spalany, gdy jest ogrzewany powyżej temperatury topnienia i może stanowić niebezpieczeństwo wybuchu, gdy jest wystawione na ciepło płomienia.

Składowanie

Aby uniknąć utleniania strontu, zaleca się oszczędzanie go zanurzonym w nafcie lub benzynie. Strontium powinno być przechowywane w świeżym i dobrze wentylowanym miejscu, z dala od materiału organicznego i innych łatwych dookilnych materiałów.

Nomenklatura

Ponieważ liczba utleniania +1 nie jest tak powszechna, zakłada się, że istnieje tylko +2 do uproszczenia nomenklatury wokół związków strontowych. Dlatego w nomenklaturze zapasowej (II) jest ignorowany na końcu nazw; A w tradycyjnej nomenklaturze zawsze kończą się przyrostkiem -ico.

Na przykład SRO jest odpowiednio plamą lub tlenkiem tlenku, odpowiednio.

Kształty

Ze względu na wielką reaktywność, metalowy stront nie jest izolowany w naturze. Można go jednak znaleźć w stanie elementarnym chronionym przed tlenem, przez zanurzenie w naftach lub w atmosferze gazach obojętnych (takich jak gazowe gazy).

Tworzy również stopy z aluminium i magnezem, a także agregat do cyny i stopu ołowiu. Strontium jest w formie jonowej (SR²⁺) Rozpuszczone w podłodze lub w wodzie morskiej itp.

Dlatego mówienie o stronium odnosi się do kationów SR²⁺ (I do niższego stopnia, SR⁺).

Może również oddziaływać w postaci jonowej z innymi pierwiastkami, tworząc sole lub inne związki chemiczne; takie jak chlorek, węglan, siarczan, siarczk strontu itp.

Strontium jest zasadniczo obecne w dwóch minerałach: Celestita lub Celestina (SRSO₄) I Strontita (SRCO₃). Celestita jest głównym źródłem ekstrakcji wydobycia Larice.

Strontium ma 4 naturalne izotopy, z których ten w większej liczebności jest ⁸⁸Pan. Istnieje również wiele radioaktywnych izotopów, sztucznie produkowanych w reaktorach jądrowych.

Artykuł biologiczny

Biologiczna funkcja strontu u kręgowców nie jest znana. Ze względu na podobieństwo do wapnia może zastąpić go tkankami kostnymi; to znaczy SR²⁺wypiera CA²⁺. Ale proporcja znaleziona w kości między stroną a wapniem wynosi od 1/1.000 i 1/2.000; to znaczy wyjątkowo niski.

Dlatego stront nie powinien wypełniać naturalnej funkcji biologicznej w kościach.

Ranelate Strontium zastosowano w leczeniu osteoporozy, ponieważ wytwarza stwardnienie kości; Ale w każdym razie jest to działanie terapeutyczne.

Jeden z niewielu przykładów biologicznej funkcji Stroncium jest przedstawiony w Acantharerea, radiowym pierwotniaku, który ma szkielet z obecnością strontu.

Gdzie jest i produkcja

Celestita Crystal, mineralogiczna czcionka strontu. Źródło: Aram Dishan (Użytkownik: Aramgutang) [domena publiczna]

Strontium wynosi około 0,034 % wszystkich skał magmowych. Jednak tylko dwa minerały: Celestita lub Celestina znajdują się w depozytach o ważnej zawartości strontu.

Spośród dwóch ważnych minerałów Stoncium tylko celestit jest w wystarczającej ilości w osadach, co pozwala na tworzenie obiektów na wydobycie strontu.

Może ci służyć: Rosario czynnik chłodniczy

Przestacja jest bardziej przydatna niż Celestita, ponieważ większość strontu jest wytwarzana w postaci węglanu strontu; Ale znaleziono tylko niektóre depozyty, które umożliwiają zrównoważone wykorzystanie górnictwa.

Zawartość strontu w wodzie morskiej waha się między 82 a 90 µmol/l, znacznie niższe stężenie niż wapń, między 9,6 a 11 mmol/l.

Prawie wszystkie wykorzystanie wydobycia opiera się na polach niebiańskiej, ponieważ żyły strontianitowe są rzadkie i nierentowne dla ich wydobywania. Mimo to stront jest produkowany głównie w postaci węglanu strontu.

Metoda Pidgeona

Celestita spalono w obecności węgla w celu przekształcenia siarczanu strontu w siarczan stronny. W drugim etapie ciemny materiał zawierający siarkę strontu, rozpuszcza się w wodzie i filtrach.

Następnie roztwór siarczkowy strontu jest traktowany dwutlenkiem węgla w celu uzyskania wytrącania węglanu strontu.

Strontium można izolować przez wariant metody Pidgeon. Reakcja tlenku strontu i aluminium jest wytwarzana w próżni, gdzie stront jest przekształcany w gaz i transportowany przez zamieszanie produkcyjne do kondensatorów, gdzie wytrąca się jako stałe.

Elektroliza

Strontium można uzyskać w postaci prętów za pomocą metody kontaktowej katody katody. W tej procedurze chłodzony żelazny pręt, który działa jak katoda, wchodzi w kontakt z powierzchnią stopionej mieszaniny chlorku potasu i chlorku strontu.

Gdy stront zestala się na katodzie (żelazny pasek), pręt wznosi się.

Reakcje

Z calcogenami i halogenami

Strontium jest aktywnym metalem redukującym i reaguje z halogenami, tlenem i siarką w celu wytworzenia odpowiednio halogenków, tlenków i siarków. Strontium jest srebrnym metalem, ale utlenionym tlenkiem stanu po wystawieniu na powietrze:

MR (S) +1/2₂(g) => sro (s)

Tlenek tworzy ciemną warstwę na powierzchni metalu. Podczas gdy jego reakcja z chlorem i siarką jest następująca:

MR (S)+ CL₂(g) => srcl₂(S)

MR (S) + S (L) => SRS (S)

Strontium reaguje ze stopioną siarką.

Z powietrzem

Można łączyć z tlenem, tworząc nadtlenek strontu; Ale wymaga tworzenia wysokiego ciśnienia tlenu. Może również reagować z azotem w celu wytwarzania azotku podczesu:

3SR (s) + n₂(g) => sr₃N₂(S)

Jednak temperatura musi być większa niż 380 ° C, aby zachodziła reakcja.

Z wodą

Strontium może gwałtownie reagować wodą, tworząc wodorotlenek strontu, SR (OH)₂ i wodór. Reakcja między stroną a wodą nie ma zaobserwowanej przemocy w reakcji między metaliami alkalicznymi i wodnymi, a także obserwowaną w przypadku baru.

Z kwasami i wodorem

Strontium może reagować z kwasem siarkowym i kwasem azotowym, aby powstać odpowiednio, siarczan i azotan strontu. Łączy się również gorąco z wodorem, aby spowodować wodorek strontu.

Strontium, podobnie jak inne ciężkie elementy bloku S tabeli okresowej, ma szeroki zakres liczby koordynacji; takich jak 2, 3, 4, 22 i 24, obserwowane w związkach takich jak Srcd_jedenaście i Srzn₁₃, Na przykład.

Aplikacje

- Elementary Strontium

Stopy

Jest stosowany jako modyfikator eutektyczny w celu poprawy odporności i plastyczności stopu Al-Ag. Jest stosowany jako inokulant w wytopie żelaza plastycznego do kontrolowania tworzenia grafitu. Jest również dodawany do stopów cyny i ołowiu, aby dodać twardości i plastyczności.

Ponadto jest stosowany jako deoksydant miedzi i brązu. Niewielką ilość stronium jest dodawana do stopionego aluminium, aby zoptymalizować metalową obsadę MEL.

Jest to środek aluminium lub magnezu stosowany w odlewni bloków silnika i kół. Strontium poprawia postępowanie i płynność metalu, z którym jest powiązany z stopem.

Może ci służyć: zmętnienie: jednostki, metody, przykłady

Izotopy

Pomimo szkodliwego działania, ⁹⁰SR jest wykorzystywany jako generator termoelektryczny, wykorzystujący energię kaloryczną jego promieniowania do wytwarzania długoterminowej energii elektrycznej, z zastosowaniem w pojazdach kosmicznych, zdalnych stacjach badawczych i bojach nawigacyjnych.

On ⁸⁹SR zastosowano w leczeniu raka kości, stosując emisję radioaktywną typu β do niszczenia komórek nowotworowych.

Atom Strontium został wykorzystany do ustalenia systemu pomiaru czasu, który ledwo opóźnia sekundę co 200 milionów lat. Co czyni go najbardziej precyzyjnym zegarkiem.

- Związki

Węglan

Ferritas i magnesy

Węglan strontu (SRCO₃) reaguj z tlenkiem żelazowym (wiara₂ALBO₃) W temperaturze między 1.000 i 1.300 ° C, aby utworzyć ferryt strontu. Ta rodzina Ferritas ma ogólną formułę SRFE_XALBO₄.

Magnesy ceramiczne są wykonane z ferritas i są używane w kilku zastosowaniach. Wśród nich: Opracowanie głośników, silniki do czyszczenia przedniej szyby i zabawki dla dzieci.

Węglan strontu jest również stosowany w produkcji szkła do ekranów telewizyjnych i jednostek wizualizacji.

Szkło

Oprócz poprawy własności szkła dla ekranów ciekłokrystalicznych (LCD), jest on również stosowany w szkliwie ceramiki na potrawy, wzmacniając jego odporność na porysowanie i tworzenie bąbelków podczas gotowania.

Jest stosowany w produkcji użytecznej szkła w optyce, szklanym naczyniu i oświetleniu. Jest także częścią szkła z włókna szklanego i laboratoryjnego i farmaceutycznego, ponieważ zwiększa twardość i odporność na zarysowanie, a także jego jasność.

Produkcja metalu i soli

Jest stosowany do uzyskania cynku o dużej czystości, ponieważ przyczynia się do eliminacji nieczystości ołowiu. Pomoc w produkcji chromianu strontu, związku, który jest stosowany jako inhibitor korozji w drukowaniu farb.

Lampy ścieków i fosforescencyjne

Jest stosowany w oczyszczaniu ścieków w celu eliminacji siarczanu. Ponadto jest stosowany do produkcji kwasu ortofosforowego, stosowany w opracowaniu lamp fluorescencyjnych.

Pirotechnika

Węglan strontu, podobnie jak inne sole Strontium, jest używany w fajerwerkach, aby zapewnić szkarłatny czerwony kolor. Kolorowanie, które jest również stosowane w testach wykrywania strontu.

Wodorotlenek

Jest stosowany w ekstrakcji cukru buraka, ponieważ wodorotlenek strontu jest łączony z cukrem, powodując złożony sacharyd. Kompleks może być zdysocjowany przez działanie dwutlenku węgla, pozostawiając bez cukru. Jest również stosowany w stabilizacji tworzyw sztucznych.

Tlenek

Jest obecny w szkle, którego używają w produkcji rurki obrazowej telewizji, ta aplikacja rozpoczyna się w 1970 roku. Kolorowe telewizory, a także inne urządzenia zawierające promienie katodowe, są zmuszone do użycia strontu na przedniej płycie, aby zatrzymać x -kas.

Te telewizory są już nieużywane, ponieważ rurki katodowe zostały zastąpione innymi urządzeniami, a zatem stosowanie związków strontowych nie jest wymagane.

Z drugiej strony tlenek strontu jest stosowany w celu poprawy jakości emaliów ceramicznych.

Chlorek

Chlorek strontu jest stosowany w niektórych pastach do wrażliwych zębów i w opracowaniu fajerwerków. Ponadto jest stosowany w ograniczonym sposobie eliminacji niechcianych gazów w pojemnikach próżniowych.

Ranelato

Jest stosowany w leczeniu osteoporozy, ponieważ zwiększa gęstość kości i zmniejsza częstość pęknięć. Stosowane miejscowo, hamuje podrażnienie czuciowe. Jednak jego stosowanie zmniejszyło się, ponieważ istnieją dowody, że częstość występowania chorób sercowo -naczyniowych wzrasta.

Aluminian

Jest stosowany jako dopon w branży elektronicznej. Jest również często używany do błyszczenia pewnych zabawek w ciemności, ponieważ jest to chemicznie i biologicznie związek obojętny.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Stontium. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Timothy p. Hanusa. (2019). Stontium. Encyclopædia Britannica. Odzyskane z: Britannica.com
4. National Center for Biotechnology Information. (2019). Stontium. Baza danych Pubchem. CID = 5359327. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
5. Traci Pedersen. (20 maja 2013 r.). Fakty przylegają do Stontium. Odzyskane z: Livescience.com
6. Dr. Doug Stewart. (2019). Fakty elementów Stontium. Odzyskane z: Chemicool.com
7. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (3 lipca 2019). Fakty Stontium (liczba atomowa 38 lub SR). Odzyskane z: Thoughtco.com
8. Lentech b.V. (2019). Stontium. Odzyskane z: lentech.com