Lastnosti stroncijevega oksida (SrO), aplikacije in tveganja



The stroncijev oksid, katerih kemična formula je SrO (ne sme se zamenjati s stroncijevim peroksidom, ki je SrO2), je produkt oksidativne reakcije med to kovino in kisikom, ki je prisoten v zraku pri sobni temperaturi: 2Sr (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Kos stroncija gori v stiku z zrakom kot posledica njegove visoke reaktivnosti in ker ima elektronsko konfiguracijo tipa ns2, zlahka dobi dve valenčni elektroni, zlasti kisikovo diatomejsko molekulo..

Če se površina kovine poveča s škropljenjem v fino porazdeljen prašek, se reakcija pojavi takoj in celo požari z intenzivnim rdečkastim plamenom. Stroncij, kovina, ki sodeluje v tej reakciji, je kovina skupine 2 periodnega sistema.

To skupino sestavljajo elementi, znani kot alkalna zemlja. Prvi element, ki vodi skupino, je berilij, sledijo mu magnezij, kalcij, stroncij, barij in končno radij. Ti elementi so kovinske narave in kot mnemonično pravilo, da jih zapomnimo, lahko uporabite izraz: "G. Becambara ".

"Sr", na katerega se nanaša izraz, je nič drugega kot kovinski stroncij (Sr), visoko reaktivni kemični element, ki se naravno ne nahaja v njegovi čisti obliki, temveč v kombinaciji z drugimi elementi okolja ali okolja, ki povzročajo nastanek njegove soli, nitridi in oksidi.

Zato so minerali in stroncijev oksid spojine, v katerih se stroncij nahaja v naravi.

Indeks

  • 1 Fizikalne in kemijske lastnosti
    • 1.1 Osnovni oksid
    • 1.2 Topnost
  • 2 Kemijska struktura
  • 3 Vrsta povezave
  • 4 Aplikacije
    • 4.1 Namesto svinca
    • 4.2 Vesoljska industrija
    • 4.3 Katalizator
    • 4.4 Elektronske namene
  • 5 Tveganje za zdravje
  • 6 Reference

Fizikalne in kemijske lastnosti

Stroncijev oksid je bela, porozna in brez vonja trdna spojina, ki se glede na fizikalno obdelavo lahko najde na trgu kot fin prah, kot kristali ali nanodelci.

Njegova molekulska masa je 103,619 g / mol in ima visok indeks refrakcije. Ima visoke temperature taljenja (2531 ° C) in vrelišča (3200 ° C), kar pomeni močno interakcijo med stroncijem in kisikom. Zaradi visokega tališča je to termično stabilen material.

Osnovni oksid

Je zelo bazičen oksid; to pomeni, da reagira pri sobni temperaturi z vodo, da tvori stroncijev hidroksid (Sr (OH) 2): \ t

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Topnost

Prav tako reagira ali zadržuje vlago, kar je bistvena značilnost higroskopskih spojin. Zato ima stroncijev oksid visoko reaktivnost z vodo.

V drugih topilih - na primer alkoholih, kot je etanol iz lekarne ali metanolu - je rahlo topen; ker je v topilih, kot je aceton, eter ali diklorometan, netopen.

Zakaj je tako? Ker so kovinski oksidi - in še bolj tisti, ki nastanejo iz zemeljsko alkalijskih kovin - polarne spojine in zato v večji meri delujejo s polarnimi topili.

Ne samo, da lahko reagira z vodo, ampak tudi z ogljikovim dioksidom, ki proizvaja stroncijev karbonat:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reagira s kislinami - kot je razredčena fosforna kislina - za proizvodnjo soli stroncijevega fosfata in vode:

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

Te reakcije so eksotermne, zaradi česar se zaradi visoke temperature izhlapi proizvedena voda.

Kemijska struktura

Kemična struktura spojine pojasnjuje, kako je razporeditev atomov v prostoru. V primeru stroncijevega oksida ima kristalno strukturo, kot je kamena sol, enako kot kuhinjska sol ali natrijev klorid (NaCl)..

Za razliko od NaCl, monovalentna sol - to je s kationi in anioni z velikostjo naboja (+1 za Na in -1 za Cl) - SrO je dvovalentna, z naboji 2+ za Sr, in -2 za O (O2-, anion oksid).

V tej strukturi vsak O2-ion (rdeče barve) obkroža še šest voluminoznih oksidnih ionov, v katerih nastanejo oktaedrični presledki, manjši ioni Sr2 + (zeleni). Ta paket ali ureditev je znana kot enotna kubična celica s središčem na obrazih (ccc).

Vrsta povezave

Kemijska formula stroncijevega oksida je SrO, vendar ne pojasnjuje absolutno kemijske strukture ali vrste obstoječe vezi.

V prejšnjem razdelku je bilo omenjeno, da ima strukturo, ki je podobna gemu; to je kristalna struktura, zelo pogosta za mnoge soli.

Zato je vrsta vezave pretežno ionska, kar bi pojasnilo, zakaj ima ta oksid visoka talilna in vrelišča.

Ker je vez ionska, so elektrostatične interakcije, ki zadržujejo atome stroncija in kisika skupaj: Sr2 + O2-.

Če bi bila ta vez kovalentna, bi lahko spojino predstavili z vezmi v svoji Lewisovi strukturi (izpustili ne-deljene elektronske pare kisika)..

Aplikacije

Fizične lastnosti spojine so bistvene za napovedovanje možnih uporab v industriji; zato so to makro odraz njihovih kemijskih lastnosti.

Namesto svinca

Stroncijev oksid, zaradi visoke termične stabilnosti, najde številne aplikacije v keramični, stekleni in optični industriji.

Njegova uporaba v teh industrijah je v glavnem namenjena nadomestitvi svinca in je dodatek, ki daje surovini izdelkov boljše barve in viskoznosti..

Kateri izdelki? Seznam ne bi imel konca, ker v katerem koli od teh materialov, ki imajo kozarce, emajle, keramiko ali kristale v katerem koli kosu, je lahko uporabljen stroncijev oksid..

Vesoljska industrija

Ker gre za zelo porozno trdno snov, lahko razprši manjše delce in tako zagotovi vrsto možnosti pri oblikovanju materialov, tako lahka, da jo mora upoštevati vesoljska industrija..

Katalizator

Ista poroznost omogoča, da ima potencialno uporabo kot katalizator (pospeševalnik kemičnih reakcij) in kot toplotni izmenjevalec.

Elektronske namene

Stroncijev oksid služi tudi kot vir čiste proizvodnje stroncija za elektronske namene, zaradi sposobnosti te kovine, da absorbira rentgenske žarke; in za industrijsko pripravo njegovega hidroksida Sr (OH) 2 in njegovega peroksida, SrO2.

Tveganja za zdravje

Je jedka spojina, zato lahko povzroči opekline s preprostim fizičnim stikom na katerem koli delu telesa. Je zelo občutljiv na vlago in mora biti shranjen v suhih in hladnih prostorih.

Soli produkta reakcije tega oksida z različnimi kislinami se obnašajo tako v organizmu kot tudi v kalcijevih solih in se shranjujejo ali izločajo s podobnimi mehanizmi..

Trenutno stroncijev oksid sam po sebi ne predstavlja večjih zdravstvenih tveganj.

Reference

  1. Ameriški elementi. (1998–2018). Ameriški elementi. Pridobljeno 14. marca 2018 iz ameriških elementov: americanelements.com
  2. AllReactions Vzpostavljeno 14. marca 2018 iz AllReactions: allreactions.com
  3. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija V Strukture preprostih trdnih snovi (Četrti ed., Stran 84). Mc Graw Hill.
  4. ATSDR. Pridobljeno 14. marca 2018 iz ATSDR: atsdr.cdc.gov
  5. Clark, J. (2009). kemični vodnik. Pridobljeno 14. marca 2018, iz chemguide: chemguide.co.uk
  6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Priprava stroncijevega oksida iz celestita: pregled. Znanost o materialih, 201-211.
  7. Chegg Inc. (2003–2018). Študija Chegg. Pridobljeno 16. marca 2018 iz študije Chegg: chegg.com