STRONCIUM-OXID: TULAJDONSÁGOK, SZERKEZET, FELHASZNÁLÁSOK ÉS KOCKÁZATOK - KÉMIA - 2026

A stroncium-oxid, amelynek kémiai képlete SrO (nem tévesztendő össze a stroncium-peroxiddal, amely SRO2), a szobahőmérsékleten a fém és a levegő oxigénje közötti oxidatív reakció eredménye: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (k).

A stroncium egy darabja a nagy reakcióképesség következtében levegővel érintkezve ég, és mivel ns2 típusú elektronikus konfigurációval rendelkezik, könnyen feladja két vegyérték-elektronát, különösen a diatomikus oxigénmolekulához.

Ha a fém felületét finoman eloszlatott porrá aprítják, megnövekszik, a reakció azonnal megtörténik, és intenzív vöröses lánggal ég. A stroncium, a fém, amely részt vesz ebben a reakcióban, a periódusos rendszer 2. csoportjának fémje.

Ez a csoport alkáliföldfémekként ismert elemekből áll. Az első elem, amely a csoportot vezet, a berillium, ezt követi magnézium, kalcium, stroncium, bárium és végül a rádium. Ezek az elemek fémes jellegűek, és emlékezetük emlékezetükre a következő kifejezés használható: „Mr. Becambara ”.

Az "Sr", amelyre a kifejezés vonatkozik, nem más, mint a fém stroncium (Sr), egy erősen reakcióképes kémiai elem, amelyet természetesen nem talál meg tiszta formájában, de a környezetben vagy annak környezetében található egyéb elemekkel kombinálva sói, nitridjei és oxidjai.

Ezért az ásványok és a stroncium-oxid azok a vegyületek, amelyekben a stroncium megtalálható a természetben.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A stroncium-oxid fehér, porózus és szagtalan szilárd vegyület, fizikai kezelésétől függően finom porként, kristályként vagy nanorészecskéként található meg a piacon.

Molekulatömege 103,619 g / mol, és magas törésmutatója van. Magas olvadáspontja (2531ºC) és forráspontja (3200ºC), ami erős kötési kölcsönhatásokat eredményez a stroncium és az oxigén között. Ez a magas olvadáspont termikusan stabil anyaggé válik.

Bázikus oxid

Nagyon bázikus oxid; Ez azt jelenti, hogy szobahőmérsékleten reagál vízzel stroncium-hidroxidot (Sr (OH) 2) képezve:

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Oldhatóság

Ezenkívül reagál vagy megtartja a nedvességet, amely a higroszkópos vegyületek alapvető jellemzője. Ezért a stroncium-oxidnak nagy a reakcióképessége a vízzel.

Más oldószerekben - például az alkoholokban, mint például a gyógyszertárban az etanol vagy a metanol - kevéssé oldódik; míg oldószerekben, például acetonban, éterben vagy diklór-metánban, oldhatatlan.

Miért van ilyen? Mivel a fém-oxidok - és még inkább az alkáliföldfémekből képződött anyagok - poláris vegyületek, és ezért jobban kölcsönhatásba lépnek a poláris oldószerekkel.

Nem csak vízzel, hanem szén-dioxiddal is képes reagálni, és stroncium-karbonátot képez:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Savakkal reagál - például híg foszforsavval - a stroncium és a víz foszfátsójához:

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

Ezek a reakciók exoterm jellegűek, ezért a keletkező víz a magas hőmérsékletek miatt elpárolog.

Kémiai szerkezet

A vegyület kémiai szerkezete magyarázza atomjainak térbeli elrendezését. A stroncium-oxid esetében kristályos szerkezetű kősóval rendelkezik, amely megegyezik az asztali sóval vagy a nátrium-kloriddal (NaCl).

Ellentétben a NaCl-lel, egyértékű sóval - azaz egy töltésű kationokkal és anionokkal (+1 Na-ra és -1 Cl-ra) - az SrO kétértékű, Sr-nél 2+ töltéssel, és -2 O-ra (O2-, oxid-anion).

Ebben a struktúrában mindegyik O2-ionot (piros színű) hat másik terjedelmes oxidion veszi körül, amelyek a kisebb Sr2 + ionokat (zöld színű) az eredményül kapott oktaéderes szakaszokba helyezik. Ez a csomagolás vagy elrendezés arc-központú köbméter cella (ccc) néven ismert.

Link típusa

A stroncium-oxid kémiai képlete az SrO, de ez nem magyarázza meg abszolút a kémiai szerkezetet vagy a létező kötés típusát.

Az előző szakaszban megemlítették, hogy kő-só-szerű szerkezettel rendelkezik; vagyis nagyon sok kristálytiszta kristályszerkezet sok só számára.

Ezért a kötés típusa túlnyomórészt ionos, ami tisztázza, hogy ennek az oxidnak miért van magas olvadási és forráspontja.

Mivel a kötés ionos, az elektrosztatikus kölcsönhatások együtt tartják a stroncium és az oxigén atomokat: Sr2 + O2-.

Ha ez a kötés kovalens lenne, akkor a vegyületet kötések jeleníthetnék meg Lewis-szerkezetében (a meg nem osztott oxigén elektronpárokat elhagyva).

Alkalmazások

A vegyület fizikai tulajdonságai elengedhetetlenek annak megjósolásához, hogy mi lenne potenciális felhasználása az iparban; ezért ezek a kémiai tulajdonságok makró tükröződése.

Ólomhelyettesítő

A stroncium-oxid, a magas termikus stabilitásának köszönhetően, számos felhasználási terület megtalálható a kerámia-, üveg- és optikai iparban.

Ezekben az iparágakban történő felhasználása elsősorban az ólom pótlására és adalékanyagként való alkalmazásra szolgál, amely jobb színeket és viszkozitást biztosít a termékek nyersanyagához.

Milyen termékeket? A listának nincs vége, mert ezekben, amelyek bármelyik részében üveg, zománc, kerámia vagy kristály található, a stroncium-oxid hasznos lehet.

Repülőipar

Mivel ez egy nagyon porózus szilárd anyag, kisebb méretű részecskéket interkalálhat, és így számos lehetőséget kínál az anyagok készítéséhez, olyan könnyű, hogy az űrhajóipar figyelembe vegye.

Katalizátor

Ugyanez a porozitás lehetővé teszi potenciális felhasználását katalizátorként (kémiai reakciók gyorsítója) és hőcserélőként.

Elektronikus célokra

A stroncium-oxid a tiszta stroncium előállításának forrása is elektronikus célokra, köszönhetően a fémnek a röntgen sugarakának; és hidroxidjának (Sr (OH) 2) és peroxidjának (SrO2) ipari előállításához.

Egészségügyi kockázatok

Ez egy maró hatású vegyület, így égést okozhat, a test bármely részén egyszerű fizikai érintkezés mellett. Nagyon érzékeny a páratartalomra, száraz és hideg helyen kell tárolni.

Ennek az oxidnak a különféle savakkal való reakciója során képződött sók úgy viselkednek a szervezetben, mint a kalciumsók, és hasonló mechanizmusok révén tárolják vagy kiutasítják azokat.

A stroncium-oxid önmagában jelenleg nem jelent jelentős egészségügyi kockázatot.

Irodalom

1. Amerikai elemek. (1998-2018). Amerikai elemek. Beolvasva: 2018. március 14-én, az American Elements oldalról: americanelements.com
2. AllReactions. Beolvasva: 2018. március 14-én, az AllReactions oldalról: allreactions.com
3. Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. Az egyszerű szilárd anyagok szerkezetében (Negyedik kiadás, 84. o.). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Beolvasva: 2018. március 14-én, az ATSDR-től: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). chemguide. Beolvasva: 2018. március 14, a chemguide-ról: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., és Pandey, O. (2007). A stroncium-oxid előállítása celeszmitből: áttekintés. Anyagtudomány, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Chegg tanulmány. Beolvasva: 2018. március 16-án, a Chegg Study webhelyről: chegg.com