Właściwości, zastosowania i zagrożenia tlenku strontu (SrO)



The tlenek strontu, którego wzór chemiczny to SrO (nie należy mylić z nadtlenkiem strontu, którym jest SrO2), jest produktem reakcji utleniającej między tym metalem a tlenem obecnym w powietrzu w temperaturze pokojowej: 2Sr (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Kawałek strontu spala się w kontakcie z powietrzem w wyniku jego wysokiej reaktywności, a ponieważ ma on konfigurację elektronową typu ns2, łatwo daje dwa elektrony walencyjne, zwłaszcza cząsteczkę dwuatomową tlenu.

Jeśli powierzchnia metalu zostanie zwiększona przez rozpylenie na drobno rozdrobniony proszek, reakcja zachodzi natychmiast, a nawet płonie intensywnym czerwonawym płomieniem. Stront, metal, który bierze udział w tej reakcji, jest metalem z grupy 2 układu okresowego.

Ta grupa składa się z elementów zwanych ziemią alkaliczną. Pierwszym elementem, który przewodzi grupie, jest beryl, a następnie magnez, wapń, stront, bar i wreszcie rad. Elementy te mają charakter metaliczny i, jako reguła mnemoniczna, aby je zapamiętać, można użyć wyrażenia: „Pan Becambara ”.

„Sr”, o którym mowa w tym wyrażeniu, nie jest niczym innym jak metalem strontu (Sr), wysoce reaktywnym pierwiastkiem chemicznym, który naturalnie nie występuje w czystej postaci, ale w połączeniu z innymi elementami środowiska lub jego środowiska, aby dać początek jego sole, azotki i tlenki.

Z tego powodu minerały i tlenek strontu są związkami, w których stront występuje w naturze.

Indeks

  • 1 Właściwości fizyczne i chemiczne
    • 1.1 Podstawowy tlenek
    • 1.2 Rozpuszczalność
  • 2 Struktura chemiczna
  • 3 Rodzaj łącza
  • 4 Aplikacje
    • 4.1 Zastąp ołów
    • 4.2 Przemysł lotniczy i kosmonautyczny
    • 4.3 Katalizator
    • 4.4 Cele elektroniczne
  • 5 Zagrożenia dla zdrowia
  • 6 referencji

Właściwości fizyczne i chemiczne

Tlenek strontu jest białym, porowatym i bezwonnym związkiem stałym i, w zależności od jego fizycznej obróbki, można go znaleźć na rynku w postaci drobnego proszku, w postaci kryształów lub nanocząstek.

Jego masa cząsteczkowa wynosi 103,619 g / mol i ma wysoki współczynnik załamania światła. Ma wysokie temperatury topnienia (2531 ° C) i wrzenia (3200 ° C), co przekłada się na silne oddziaływania wiążące stront i tlen. Ta wysoka temperatura topnienia czyni go materiałem stabilnym termicznie.

Podstawowy tlenek

Jest to bardzo zasadowy tlenek; oznacza to, że reaguje w temperaturze pokojowej z wodą, tworząc wodorotlenek strontu (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (1) → Sr (OH) 2

Rozpuszczalność

Reaguje również lub zatrzymuje wilgoć, co jest istotną cechą związków higroskopijnych. Dlatego tlenek strontu ma wysoką reaktywność z wodą.

W innych rozpuszczalnikach - na przykład alkoholach, takich jak etanol z apteki lub metanolu - jest nieco rozpuszczalny; podczas gdy w rozpuszczalnikach, takich jak aceton, eter lub dichlorometan, jest nierozpuszczalny.

Dlaczego tak jest? Ponieważ tlenki metali - a nawet więcej tych utworzonych z metali ziem alkalicznych - są związkami polarnymi i dlatego oddziałują w większym stopniu z polarnymi rozpuszczalnikami.

Nie tylko może reagować z wodą, ale także z dwutlenkiem węgla, wytwarzając węglan strontu:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reaguje z kwasami - takimi jak rozcieńczony kwas fosforowy - w celu wytworzenia soli fosforanu strontu i wody:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)

Reakcje te są egzotermiczne, dlatego wytwarzana woda paruje z powodu wysokich temperatur.

Struktura chemiczna

Struktura chemiczna związku wyjaśnia, w jaki sposób układ jego atomów jest w przestrzeni. W przypadku tlenku strontu ma strukturę krystaliczną podobną do soli kamiennej, taką samą jak sól kuchenna lub chlorek sodu (NaCl).

W przeciwieństwie do NaCl, sól jednowartościowa - to znaczy z kationami i anionami o wielkości ładunku (+1 dla Na i -1 dla Cl) - SrO jest dwuwartościowy, z ładunkami 2+ dla Sr i -2 dla O (O2-, tlenek anionu).

W tej strukturze każdy jon O2 (koloru czerwonego) jest otoczony przez kolejne sześć objętościowych jonów tlenkowych, które w ich wynikowych oktaedrycznych szczelinach jony Sr2 + (zielony) są mniejsze. Ten pakiet lub układ jest znany jako jednostka sześcienna komórki wyśrodkowana na powierzchniach (ccc).

Typ łącza

Wzór chemiczny tlenku strontu to SrO, ale nie wyjaśnia absolutnie struktury chemicznej ani rodzaju istniejącego wiązania.

W poprzedniej części wspomniano, że ma strukturę podobną do klejnotu; to znaczy, struktura krystaliczna bardzo powszechna dla wielu soli.

Zatem rodzaj wiązania jest głównie jonowy, co wyjaśniałoby, dlaczego ten tlenek ma wysokie temperatury topnienia i wrzenia.

Ponieważ wiązanie jest jonowe, to właśnie oddziaływania elektrostatyczne utrzymują atomy strontu i tlenu: Sr2 + O2-.

Gdyby to wiązanie było kowalencyjne, związek mógłby być reprezentowany przez wiązania w jego strukturze Lewisa (pomijając niepodzielone pary elektronowe tlenu).

Aplikacje

Fizyczne właściwości związku mają zasadnicze znaczenie dla przewidywania jego potencjalnych zastosowań w przemyśle; dlatego są to makro odbicie ich właściwości chemicznych.

Zastąp ołów

Tlenek strontu, dzięki swojej wysokiej stabilności termicznej, znajduje wiele zastosowań w przemyśle ceramicznym, szklanym i optycznym.

Jego zastosowanie w tych branżach ma głównie na celu zastąpienie ołowiu i być dodatkiem, który daje lepsze kolory i lepkości surowca produktów..

Jakie produkty Lista nie miałaby końca, ponieważ w każdej z nich, która ma szkła, emalie, ceramikę lub kryształy w którymkolwiek z jej fragmentów, tlenek strontu może być przydatny.

Przemysł lotniczy

Ponieważ jest to bardzo porowata substancja stała, może przenikać mniejsze cząstki, a tym samym zapewniać szereg możliwości w zakresie formułowania materiałów, tak lekkich, aby można je było rozważyć w przemyśle lotniczym.

Katalizator

Ta sama porowatość pozwala na potencjalne zastosowanie jako katalizator (przyspieszacz reakcji chemicznych) i jako wymiennik ciepła.

Cele elektroniczne

Tlenek strontu służy również jako źródło czystej produkcji strontu do celów elektronicznych, dzięki zdolności tego metalu do absorbowania promieni rentgenowskich; i do przemysłowego wytwarzania jego wodorotlenku, Sr (OH) 2, i jego nadtlenku, SrO2.

Zagrożenia dla zdrowia

Jest to związek powodujący korozję, dlatego może powodować oparzenia dzięki prostemu kontaktowi fizycznemu na dowolnej części ciała. Jest bardzo wrażliwy na wilgoć i musi być przechowywany w suchych i zimnych pomieszczeniach.

Produkt soli z reakcji tego tlenku z różnymi kwasami zachowuje się w organizmie, jak również sole wapnia, i są przechowywane lub wydalane przez podobne mechanizmy.

Obecnie tlenek strontu sam w sobie nie stanowi większego zagrożenia dla zdrowia.

Referencje

  1. Elementy amerykańskie. (1998-2018). Elementy amerykańskie. Pobrane 14 marca 2018 r. Z American Elements: americanelements.com
  2. Wszystkie reakcje Pobrano 14 marca 2018 r. Z AllReactions: allreactions.com
  3. Shiver i Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna In Struktury prostych brył (czwarte wyd., Strona 84). Mc Graw Hill.
  4. ATSDR. Pobrane 14 marca 2018 r. Z ATSDR: atsdr.cdc.gov
  5. Clark, J. (2009). chemguide. Pobrane 14 marca 2018 r. Z chemguide: chemguide.co.uk
  6. Tiwary, R., Narayan, S., i Pandey, O. (2007). Przygotowanie tlenku strontu z celestitu: przegląd. Nauka o materiałach, 201-211.
  7. Chegg Inc. (2003-2018). Badanie Chegg. Pobrano 16 marca 2018 r. Z Chegg Study: chegg.com