OSMIUM, IRÍDIUM, PLATINA

Predmet: Chémia Marek CimbolákVI/OA

OSMIUM

Atómové číslo 76Relatívna atómová hmotnosť 190, 23

Teplota topenia 3033 °CTeplota varu 5012 °CHustota 22,59 g. cm-3

Hustota pri teplote topenia 20 g. cm -3

TvrdosťObjavené

7,01804

Základná charakteristika

Osmium bolo objavené v roku 1804 je to ušľachtilý, veľmi tvrdý a krehký kov, elektricky a tepelne –

stredne dobre vodivý spolu s irídiom (Ir) a platinou (Pt) patria do takzvanej triády

ťažkých platinových kovov spoločne s Ir je prvkom s najväčšou známou hustotou v prírode v rudách sa vyskytuje spoločne s platinovými kovmi je prvkom s veľmi nízkym zastúpením na Zemi a vo vesmíre

priemerný obsah v zemskej kôre je 0,0015-0,003mg/kg koncentrácia v morskej vode je natoľko nízka, že súčasnými

analytickými postupmi to nie je možné spoľahlivo odhadnúť predpokladá sa, že vo vesmíre pripadá na jeden atóm osmia

(Os) približne 50 miliárd atómov vodíka (H)

Chemické vlastnosti a výskyt

chemicky je veľmi odolné a najľahšie ho je možné previesť do roztoku po oxidačnom alkalickom tavení s hydroxidom a peroxidom sodným

zaujímavá je taktiež možnosť oddelenia osmia (OS) od ostatných platinových kovov destiláciou oxidu osmičelýho (OsO4) zo silne kyslých roztokov

táto zlúčenina je veľmi jedovatá, veľmi zapácha (preto aj názov osmium (grécky – osme=zápach)

Chemické vlastnosti a výskyt

vzhľadom ku svojim mechanickým vlastnostiam nemá čisté kovové osmium (Os) žiadne praktické využitie

používa sa iba v zliatinách s ostatnými platinovými kovmi (napr. výroba veľmi odolných hrotov plniacich pier, niektoré implantáty)

v chemickom priemysle sú pri organickej syntéze pomerne zriedkavo používané katalyzátory na báze osmia, obvykle však v zmesi s ďalšími platinovými kovmi

Využitie

Irídium (Ir)

Protómové číslo: 77

Atómová hmotnosť 192,217

Hustota: 22,65 g·cm−3

Hustota tekutiny: 19 g·cm−3

Teplota varu: 4701 °C

Teplo vyparovania: 41,12 kJ·mol -1

Teplo tavenia: 231,8 °C

Tepelná kapacita: 25 °C

Základná charakteristika

Irídium sa nerozpúšťa v žiadnej z bežných kyselín pri teplote 125°C sa rozpúšťa v koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej

(HCl) nasýtenej kyslíkom. Pri vysokej teplote reaguje irídium s fluórom(F), chlórom (Cl), sírou (S) a fosforom (P),

v zlúčeninách vystupuje irídium najčastejšie ako troj a štvormocný,

zlúčeniny irídia v iných mocenstvách nie sú príliš obvyklé, jednomocné irídium tvorí napr. chlorid iridný (IrCl), päťmocné irídium tvorí prudko reaktívny fluorid iridičný (IrF5) a hexafluoroiridičnan cézny Cs[IrF6], šesťmocné irídium tvorí fluorid iridový (IrF6),

jednoduché zlúčeniny irídia nie sú príliš obvyklé, irídium má však sklon k tvorbe mnohých komplexných zlúčenín,

trojmocné irídium tvorí zlúčeniny s komplexným aniónom i katiónom, štvormocné irídium tvorí iba zlúčeniny s komplexným aniónom.,

v tetraedrických komplexoch typu [Ir(PF3)4]- vystupuje irídium v oxidačnom stave -I.

Chemické vlastnosti irídia

priemerný obsah irídia v zemskej kôre je 0,0004 ppm, prírodné irídium je zmesou stabilných izotopov 191Ir a 193 Ir, umelo bolo pripravených 32 rádioaktívnych izotopov s

nukleovými číslami 165-198, V prírode sa irídium vyskytuje väčšinou čistý alebo v zliatine s

platinou(Pt) alebo osmiom(Os) Medzi známe nerasty s obsahom irídia patrí napr. chengdeit

(Ir3Fe), cuproiridsit (Cu,Ir2S4), kashinit (IrRh)2S3, tolovkit (IrSbS), gaotait Ir3Te8 alebo malanit Cu(Pt,Ir)2S4

celkovo je známych asi 25 minerálov irídia najväčší obsah irídia má nerast chengdeit

Výskyt irídia v prírode

výroba irídia sa prevádza chemickou cestou s výrobou osmia,

zo zliatin irídia a platiny sa vyrábajú napr. chirurgické nástroje, elektrické kontakty...

zo zliatin irídia a osmia sa vyrábajú presné ložiská pre jemnú mechaniku,

Irídium sa používa tiež k farbeniu porcelánu na čierno

Irídiová fólia

Výroba a využitie irídia

Platina (Pt)(platínium, platinum)šedobiely, lesklý kov

Protónové číslo 78Relatívna atómová hmotnosť 195,08Teplota topenia 1772 °C

Teplota varu 3827 °C

hustota 21,45 g. cm-3

Hustota pri teplote topenia 19,77 g. cm-3

Rok objavenia 1735objaviteľ Wood

Základná charakteristika

platina priamo reaguje zo selénom (Se), sírou (S), telúrom (Te), a fosforom (P),

za horúca reaguje s chlórom (Cl), fluórom (F), a peroxidmi alkalických kovov,

zmes kyslíka (O2) a vodíka (H) pri styku s platinou exploduje,

v bežných minerálnych kyselinách sa nerozpúšťa, ale je dobre rozpustná v lúčavke kráľovskej. Reakciou platiny s lúčavkou kráľovskou vzniká kyselina hexachloroplatičitá (H2PtCl6)

Chemické vlastnosti platiny

V zlúčeninách vystupuje platina najčastejšie ako dvoj a štvormocná. Menej obvyklé sú zlúčeniny jednomocnej platiny – chlorid platný (PtCl), trojmocnú platinu tvorí napr. chlorid platitý (PtCl3) alebo oxid platitý (Pt2O3),šesťmocná platina je známa v nestabilnom oxide platinovom (PtO3),

platina tvorí veľkú radu komplexných zlúčenín komplexné zlúčeniny platiny s amoniakom sa

nazývajú PLATIAKY.

Chemické vlastnosti platiny

Reisetové chloridy[Pt(NH3)4 Cl2] a [PtCl2(NH3)2]

Druhý Reisetov chlorid je známy ako „cisplatina“ (dôležité liečivo v boji proti rakovine)

Existujú aj zlúčeniny platiny, ktoré vznikajú zlúčením komplexného aniónu platiny s komplexným katiónom platiny (príklad: zelená Magnusova soľ – tetrachloroplatnan tetramoplatnatý [Pt(NH3)4][PtCl4]

Medzi zaujímavé zlúčeniny platiny patrí: Fluorid platinový (PtF6) – je tak extrémne silné oxidačné činidlo,

že dokonca oxiduje aj inertný plyn xenon.

Najznámejšie „Platiaky“

v prírode sa vyskytuje obvykle rýdza, v doprovode irídia (Ir), osmia (Os), paladia (Pd), zlata (Au), striebra (Ag), medi (Cu), olova (Pb) a železa (Fe),

výskyt platiny vo forme zlúčenín nie je príliš častý najznámejšie paltinové rudy sú:

Sperrylit (PtAs2), Nigglit (PtS), Braggit (cooperit) (Pt,Pd,Ni,)S, Feronikelplatina (Pt2FeNi),

celosvetová ťažba platiny dosiahla v roku 2011 192 ton, najviac platiny sa ťaží v JAR – 139 ton, Rusko – 26 ton, Kanada 10

ton, svetové rezervy platiny sa odhadujú na 66 kton, 63kton pripadá

na Bushveld v JAR.

Výskyt platiny v prírode

výroba platiny sa prevádza pôsobením horúcej lúčavky kráľovskej na jemne mletú rudu,

v nerozpustenom zbytku zostane osmium(Os) a irídium (Ir) – ostatné kovy sa rozpustia,

z roztoku sa pôsobením hydroxidu vápenatého (Ca(OH)2) vyzrážajú rozpustené kovy s výnimkou platiny a časti paládia,

roztok sa odparí do sucha a zbytok sa žíhaním za vzniku hubovej platiny, ktorá sa po premytí kyselinou chlorovodíkovou (HCl) v žíhaní lisuje na kovovú surovú platinu.

Výroba a využitie platiny

Rozdelenie osmia (Os) a irídia (Ir) z nerozpustného zbytku sa robí jeho zahrievaním do červeného rozpálenia s prídavkom fosforu (P),

Irídium(Ir) s fosforom (P) tvorí taviteľnú a prchavú zlúčeninu, ktorá sa ďalším zahrievaním opäť rozkladá na plynný fosfor a čisté iridium. Vo zbytku nakoniec ostane čisté osmium,

Najväčšie využitie má platina napr. ako materiál na výrobu chirurgických nástrojov, elektród, odporových drôtov a pod., je to významný investičný kov

Je dobrým katalyzátorom chemických reakcií-využitie platinového katalyzátora pri výrobe kyseliny dusičnej (HNO3) z amoniaku (NH4)

Výroba a využitie platiny

„Ďakujem za pozornosť“