Sejarah strontium, struktur, sifat, tindak balas dan kegunaan

Dia strontium Ia adalah logam alkali yang simbol kimianya adalah SR. Potong baru berwarna putih dengan kecerahan perak, tetapi apabila ia terdedah kepada udara, ia mengoksidakan dan memperoleh warna kekuningan. Atas sebab ini, ia mesti dilindungi dari oksigen semasa penyimpanan.

Strontium diekstrak dari uratnya dalam bentuk mineral celestite atau celestina (srso₄) dan Strontianite (SRCO₃). Walau bagaimanapun, celestita adalah cara utama di mana eksploitasi perlombongan strontium berlaku, sebagai depositnya di tanah sedimen dan bersekutu dengan belerang.

Sampel strontium logam yang dilindungi oleh suasana argon. Sumber: Strontium Unter Argon Schutzgas Atmosfäre.JPG Matthias Kerja Zepperderivatif: Bahan -bahan [Pubsuin Domain]

Celestita dibentangkan dalam bentuk kristal rhombic, biasanya tidak berwarna, vitreous dan telus. Walaupun strontium diekstrak dengan cara ini, ia mesti diubah menjadi karbonat masing -masing, dari mana ia akhirnya dikurangkan.

Pada tahun 1790, Strontium dikenal pasti sebagai elemen baru untuk Adair Crawford dan William Cruickshank, dalam mineral dari lombong utama, dekat dengan bandar Strontion di Argyll, Escosia. Strontium diasingkan pada tahun 1807 oleh Humphry Davy, melalui penggunaan elektrolisis.

Strontium adalah konduktor logam yang mudah dibentuk, dan konduktor elektrik yang baik; Tetapi ia mempunyai sedikit penggunaan perindustrian dan komersial. Salah satu aplikasinya ialah pembentukan aloi dengan aluminium dan magnesium, meningkatkan pengurusan dan ketidakstabilan logam ini.

Dalam jadual berkala, strontium terletak di Kumpulan 2, antara kalsium dan barium, mendapati bahawa beberapa sifat fizikalnya, seperti ketumpatan, titik gabungan dan kekerasan, mempunyai nilai perantaraan berhubung dengan yang ditunjukkan untuk kalsium dan barium.

Strontium dibentangkan sebagai empat isotop stabil: ⁸⁸SR dengan, kelimpahan 82.6 %; Dia ⁸⁶SR, dengan kelimpahan 9.9 %; Dia ⁸⁷SR, dengan kelimpahan 7.0 %; dan juga ⁸⁴SR, dengan kelimpahan 0.56 %.

⁹⁰SR adalah isotop radioaktif yang merupakan komponen hujan radioaktif yang paling berbahaya, produk letupan nuklear dan kebocoran reaktor nuklear, kerana disebabkan oleh persamaan antara kalsium dan strontium, isotop dimasukkan ke dalam tulang, menghasilkan kanser tulang dan leukemia.

[TOC]

Sejarah

Mineral dari lombong utama berhampiran bandar Stontian, di Argyll, Scotland dipelajari. Pada asalnya ia dikenal pasti sebagai sejenis barium karbonat. Tetapi Adair Crawford dan William Cruickshank, pada tahun 1789, menyedari bahawa bahan yang dikaji adalah satu lagi yang dipersoalkan.

Ahli kimia Thomas Charles Hope melantik mineral baru sebagai stag yang sepadan.

Pada tahun 1790, Crawford dan Cruickshank membawa bahan yang dikaji dan diperhatikan bahawa api itu merah merah, berbeza dengan api yang diperhatikan setakat ini. Mereka membuat kesimpulan bahawa mereka berada di hadapan elemen baru.

Pada tahun 1808, Sir William Humphry Davy, menundukkan elektrolisis ke campuran lembap hidroksida atau regangan klorida dengan merkuri oksida, menggunakan katod merkuri. Kemudian, merkuri amalgam yang terbentuk telah disejat, strontium bebas.

Davy memanggil stontium elemen terpencil (strontium).

Struktur dan konfigurasi elektronik strontium

Strontium logam mengkristal pada suhu bilik dalam struktur padu yang berpusat di muka (FCC).

Dalam struktur ini, atom SR terletak di simpang dan di wajah kiub sel unit. Ia agak lebih padat daripada struktur lain (seperti padu atau bcc) kerana mempunyai empat atom SR secara keseluruhan.

Atom SR kekal bersatu terima kasih kepada pautan logam, produk pertindihan orbital atom mereka di Valencia di semua arah di dalam kaca. Orbital ini adalah 5s, yang mempunyai dua elektron mengikut konfigurasi elektronik:

[KR] 5s²

Dan sebagainya, band 5s berasal, dan band memandu 5p (teori band).

Mengenai fasa logam lain, tidak ada maklumat bibliografi yang terlalu banyak, walaupun pasti kristal mereka mengalami transformasi ketika mereka tertakluk kepada tekanan tinggi.

Nombor pengoksidaan

Strontium, seperti logam lain, mempunyai kecenderungan yang tinggi untuk kehilangan elektron valensi; Ini, dua elektron orbital 5s. Oleh itu, atom SR menjadi kation divalen SR²⁺ (M²⁺, Seperti seluruh logam alkali), isolektronik kepada kripton gas mulia. Kemudian dikatakan bahawa strontium mempunyai nombor pengoksidaan +2.

Boleh melayani anda: etanamide: struktur, sifat, kegunaan, kesan

Apabila bukannya kehilangan dua elektron, ia hanya kehilangan satu, kation terbentuk⁺; Dan oleh itu, nombor pengoksidaannya ialah +1. Encik⁺ Jarang berlaku di sebatian strontium.

Sifat

Penampilan

White silled dengan bersinar logam, dengan pewarna kuning sedikit.

Jisim molar

87.62 g/mol.

Takat lebur

777 ºC.

Takat didih

1.377 ºC.

Ketumpatan

-Suhu ambien: 2.64 g/cm³

-Keadaan cecair (titik lebur): 2,375 g/cm³

Kelarutan

Larut alkohol dan asid. Ia tidak larut air, kerana ia bertindak balas dengan kuat.

Haba Fusion

7.43 kJ/mol.

Haba pengewapan

141 kJ/mol.

Kapasiti molar termal

26.4 J/(mol · k).

Elektronegativiti

0.95 pada skala Pauling.

Tenaga pengionan

Tahap pengionan pertama: 549.5 kJ/mol.

Tahap pengionan kedua: 1.064.2 kJ/mol.

Tahap pengionan ketiga: 4.138 kJ/mol.

Radio atom

Empirikal 215 petang.

Radio Covalent

195 ± 10 malam.

Pengembangan haba

22.5 μm/(m · k) pada 25 ° C.

Kekonduksian terma

35.4 w/(m · k).

Resistiviti elektrik

132 nΩ · m pada 20 ºC.

Kekerasan

1.5 pada skala Mohs.

Potensi kebakaran

Strontium apabila ia dibahagikan dengan halus, secara spontan terbakar di udara. Di samping itu, ia dibakar apabila dipanaskan di atas titik lebur, dan boleh menjadi bahaya letupan apabila terdedah kepada panas api.

Penyimpanan

Untuk mengelakkan pengoksidaan strontium, disarankan untuk menyelamatkannya dalam minyak tanah atau petrol. Strontium harus disimpan di tempat yang segar dan berventilasi dengan baik, jauh dari bahan organik dan bahan lain yang mudah teroksida.

Nomenclature

Oleh kerana nombor pengoksidaan +1 tidak begitu biasa, diandaikan bahawa hanya ada +2 untuk memudahkan tatanama di sekitar sebatian strontium. Itulah sebabnya dalam tatanama saham (ii) diabaikan pada akhir nama; Dan dalam tatanama tradisional, mereka selalu berakhir dengan akhiran -ico.

Sebagai contoh, SRO adalah noda atau oksida oksida, mengikut stok dan nomenclatures tradisional.

Bentuk

Oleh kerana kereaktifannya yang hebat, strontium logam tidak terpencil. Walau bagaimanapun, ia boleh didapati dalam keadaan asasnya yang dilindungi dari oksigen, dengan rendaman dalam minyak tanah atau di atmosfera gas lengai (seperti gas mulia).

Ia juga membentuk aloi dengan aluminium dan magnesium, serta agregat kepada timah dan aloi plumbum. Strontium dalam bentuk ionik (SR²⁺) dibubarkan di lantai atau di air laut, dll.

Oleh itu, bercakap mengenai strontium merujuk kepada kation SR²⁺ (Dan ke tahap yang lebih rendah, SR⁺).

Ia juga boleh berinteraksi dalam bentuk ionik dengan unsur -unsur lain untuk membentuk garam atau sebatian kimia lain; seperti klorida, karbonat, sulfat, strontium sulfida, dll.

Strontium pada asasnya hadir dalam dua mineral: Celestita atau Celestina (SRSO₄) Dan strontita (srco₃). Celestita adalah sumber utama pengekstrakan perlombongan larice.

Strontium mempunyai 4 isotop semulajadi, yang mana satu dalam kelimpahan yang lebih besar adalah ⁸⁸Encik. Terdapat juga banyak isotop radioaktif, dihasilkan secara buatan dalam reaktor nuklear.

Kertas Biologi

Fungsi biologi strontium dalam vertebrata tidak diketahui. Oleh kerana persamaannya dengan kalsium, ia boleh menggantikannya dalam tisu tulang; iaitu SR²⁺menggantikan ca²⁺. Tetapi perkadaran yang terdapat di tulang antara strontium dan kalsium, adalah antara 1/1.000 dan 1/2.000; itu, sangat rendah.

Oleh itu, strontium tidak boleh memenuhi fungsi biologi semula jadi di tulang.

Strontium Ranelate telah digunakan dalam rawatan osteoporosis, kerana ia menghasilkan pengerasan tulang; Tetapi dalam apa jua keadaan, ini adalah tindakan terapeutik.

Salah satu daripada beberapa contoh fungsi biologi stroncium dibentangkan di Acantharea, protozoan radio -kolary yang mempunyai kerangka dengan kehadiran strontium.

Di mana dan pengeluaran

Celestita Crystal, fon mineralogi strontium. Sumber: Aram Dishan (Pengguna: Aramgutang) [Domain Awam]

Strontium adalah kira -kira 0.034 % daripada semua batu igneus. Walau bagaimanapun, hanya dua mineral: celestita atau celestina, terdapat dalam deposit dengan kandungan strontium penting.

Daripada dua mineral stroncium penting, hanya celestite berada dalam jumlah yang mencukupi dalam deposit sedimen yang membolehkan penciptaan kemudahan untuk mengekstrak strontium.

Boleh melayani anda: penyejuk rosario

Strasi lebih berguna daripada Celestita, kerana kebanyakan strontium dihasilkan dalam bentuk strontium karbonat; Tetapi hanya beberapa deposit yang dijumpai yang membolehkan eksploitasi perlombongan lestari.

Kandungan strontium dalam air laut antara 82 dan 90 μmol/L, kepekatan yang lebih rendah daripada kalsium, antara 9.6 dan 11 mmol/l.

Hampir semua eksploitasi perlombongan didasarkan pada bidang celestite, kerana urat Strontianite adalah langka dan tidak menguntungkan untuk pengekstrakan mereka. Walaupun demikian, strontium kebanyakannya dihasilkan dalam bentuk strontium karbonat.

Kaedah Pidgeon

Celestita dibakar dengan kehadiran arang batu untuk mengubah strontium sulfat menjadi strontium sulfida. Di peringkat kedua, bahan gelap yang mengandungi strontium sulfida, larut dalam air dan penapis.

Kemudian, larutan strontium sulfida dirawat dengan karbon dioksida, untuk menghasilkan hujan strontium karbonat.

Strontium boleh diasingkan oleh variasi kaedah Pidgeon. Reaksi strontium oksida dan aluminium dihasilkan dalam vakum, di mana strontium ditukar menjadi gas dan diangkut melalui turbur pengeluaran ke kapasitor, di mana ia mencetuskan pepejal.

Elektrolisis

Strontium boleh diperolehi dalam bentuk bar dengan kaedah elektrolisis katod kenalan. Dalam prosedur ini, bar besi yang disejukkan yang bertindak sebagai katod, bersentuhan dengan permukaan campuran cair kalium klorida dan strontium klorida.

Apabila strontium menguatkan di katod (bar besi), bar naik.

Reaksi

Dengan calcogens dan halogen

Strontium adalah logam mengurangkan aktif dan bertindak balas dengan halogen, oksigen dan sulfur untuk menghasilkan halida, oksida dan sulfida, masing -masing. Strontium adalah logam perak, tetapi teroksida membentuk strontium oksida apabila terdedah kepada udara:

MR (s) +1/2₂(g) => sro (s)

Oksida membentuk lapisan gelap di permukaan logam. Walaupun reaksinya dengan klorin dan sulfur adalah seperti berikut:

MR (s)+ cl₂(g) => srcl₂(S)

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

Strontium bertindak balas dengan sulfur cair.

Dengan udara

Boleh digabungkan dengan oksigen untuk membentuk strontium peroksida; Tetapi ia memerlukan pembentukan tekanan oksigen yang tinggi. Ia juga boleh bertindak balas dengan nitrogen untuk menghasilkan nitrida berskala:

3SR (s) + n₂(g) => sr₃N₂(S)

Walau bagaimanapun, suhu mestilah lebih besar daripada 380 ° C sehingga reaksi berlaku.

Dengan air

Strontium boleh bertindak balas dengan ganas dengan air untuk membentuk strontium hidroksida, SR (OH)₂ dan gas hidrogen. Reaksi antara strontium dan air tidak mempunyai keganasan yang diperhatikan dalam tindak balas antara alkali dan logam air, serta yang diperhatikan dalam kes barium.

Dengan asid dan hidrogen

Strontium boleh bertindak balas dengan asid sulfurik dan asid nitrik hingga berasal, masing -masing, sulfat dan strontium nitrat. Ia juga menggabungkan panas dengan hidrogen untuk menyebabkan strontium hidrida.

Strontium, seperti unsur -unsur berat lain blok s dari jadual berkala, mempunyai pelbagai nombor koordinasi; seperti 2, 3, 4, 22 dan 24, diperhatikan dalam sebatian seperti SRCD_sebelas dan Srzn₁₃, Sebagai contoh.

Aplikasi

- Strontium asas

Aloi

Ia digunakan sebagai pengubah eutektik untuk meningkatkan rintangan dan kemuluran aloi al-Ag. Ia digunakan sebagai inokulan dalam peleburan besi mulur untuk mengawal pembentukan grafit. Ia juga ditambah kepada timah dan memimpin aloi untuk menambah kekerasan dan kemuluran.

Di samping itu, ia digunakan sebagai deoksidan tembaga dan gangsa. Strontium kuantiti kecil ditambah kepada aluminium cair untuk mengoptimumkan Mel Cast Mel.

Ia adalah ejen aloi untuk aluminium atau magnesium yang digunakan dalam penemuan blok motor dan roda. Strontium meningkatkan pengurusan dan ketidakstabilan logam yang dikaitkan dengan aloi.

Boleh melayani anda: kekeruhan: unit, kaedah, contoh

Isotop

Walaupun tindakannya yang berbahaya, ⁹⁰SR digunakan sebagai penjana termoelektrik, menggunakan tenaga kalori radiasinya untuk menghasilkan elektrik panjang, dengan aplikasi dalam kenderaan ruang angkasa, stesen penyelidikan jauh dan pelampung navigasi.

Dia ⁸⁹SR telah digunakan dalam rawatan kanser tulang, menggunakan pelepasan radioaktif jenis β untuk pemusnahan sel -sel tumor.

Strontium Atom telah digunakan untuk menubuhkan sistem pengukuran masa, yang hampir tidak menangguhkan setiap 200 juta tahun. Yang menjadikannya jam paling tepat.

- Sebatian

Karbonat

Ferritas dan magnet

Strontium Carbonate (SRCO₃) bertindak balas dengan oksida ferrik (iman₂Sama ada₃) Pada suhu antara 1.000 dan 1.300 ºC, untuk membentuk ferit strontium. Keluarga Ferritas ini mempunyai formula SRFE umum_xSama ada₄.

Magnet seramik diperbuat daripada ferritas dan digunakan dalam beberapa aplikasi. Antaranya: Penghuraian Speaker, Enjin Pembersih Motor Motor dan Mainan Kanak -kanak.

Strontium karbonat juga digunakan dalam pengeluaran kaca untuk skrin televisyen dan unit visualisasi.

Kaca

Di samping meningkatkan pemilikan kaca untuk skrin kristal cecair (LCD), ia juga digunakan dalam enamel seramik untuk hidangan, mengukuhkan penentangannya untuk tercalar dan pembentukan gelembung semasa memasak.

Ia digunakan dalam pengeluaran kaca yang boleh digunakan dalam optik, barangan kaca dan pencahayaan. Ia juga merupakan sebahagian daripada kaca gentian kaca dan makmal dan farmaseutikal, kerana ia meningkatkan kekerasan dan penentangan terhadap awal, serta kecerahannya.

Pengeluaran logam dan garam

Ia digunakan untuk mendapatkan zink kesucian yang tinggi, kerana ia menyumbang kepada penghapusan kekotoran plumbum. Bantu dalam pengeluaran strontium kromat, kompaun yang digunakan sebagai perencat kakisan dalam cat percetakan.

Lampu Air Sisa dan Fosfores

Ia digunakan dalam rawatan air kumbahan untuk penghapusan sulfat. Di samping itu, ia digunakan dalam pengeluaran asid orthophosphoric, yang digunakan dalam penjelasan lampu pendarfluor.

Pyrotechnics

Strontium karbonat, seperti garam strontium lain, digunakan dalam bunga api untuk memberikan warna merah merah. Pewarna yang juga digunakan dalam ujian pengesanan strontium.

Hidroksida

Ia digunakan dalam pengekstrakan gula bit, kerana strontium hidroksida digabungkan dengan gula untuk menyebabkan sakarida kompleks. Kompleks ini boleh dipisahkan oleh tindakan karbon dioksida, meninggalkan gula bebas. Ia juga digunakan dalam penstabilan plastik.

Oksida

Ia terdapat dalam kaca yang mereka gunakan dalam pembuatan tiub imej TV, aplikasi ini bermula pada tahun 1970. Televisyen warna, serta peranti lain yang mengandungi sinar katod, terpaksa menggunakan strontium di plat depan untuk menghentikan x -rays.

Televisyen ini sudah digunakan, kerana tiub katod telah digantikan oleh peranti lain, dan oleh itu penggunaan sebatian strontium tidak diperlukan.

Sebaliknya, strontium oksida digunakan untuk meningkatkan kualiti enamel seramik.

Klorida

Strontium Chloride digunakan di beberapa pasta gigi untuk gigi sensitif dan dalam penjelasan bunga api. Di samping itu, ia digunakan dengan cara yang terhad untuk penghapusan gas yang tidak diingini dalam bekas vakum.

Ranelato

Ia digunakan dalam rawatan osteoporosis, kerana ia meningkatkan ketumpatan tulang dan mengurangkan kejadian patah tulang. Digunakan secara topikal, menghalang kerengsaan deria. Walau bagaimanapun, penggunaannya telah menurun kerana terdapat bukti bahawa kejadian penyakit kardiovaskular meningkat.

Aluminate

Ia digunakan sebagai doponte dalam industri elektronik. Ia juga sering digunakan untuk menyinari mainan tertentu dalam kegelapan, kerana ia adalah sebatian secara kimia dan biologi secara tidak langsung.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Stontium. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
3. Timothy p. Hanusa. (2019). Stontium. Encyclopædia Britannica. Pulih dari: Britannica.com
4. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2019). Stontium. Pangkalan data PUBCHEM. CID = 5359327. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
5. Traci Pedersen. (20 Mei 2013). Fakta abut stontium. Pulih dari: Livescience.com
6. Dr. Doug Stewart. (2019). Fakta Elemen Stontium. Pulih dari: chemicool.com
7. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (3 Julai 2019). Fakta stontium (nombor atom 38 atau sr). Pulih dari: Thoughtco.com
8. Lentech b.V. (2019). Stontium. Pulih dari: lentech.com