Vlastnosti oxidu strontnatého (SrO), aplikace a rizika



oxid strontnatý, jehož chemický vzorec je SrO (nebýt zaměňován s peroxidem stroncia, který je SrO2), je produkt oxidační reakce mezi tímto kovem a kyslíkem přítomným ve vzduchu při pokojové teplotě: 2Sr (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Kus stroncia hoří v kontaktu se vzduchem jako důsledek jeho vysoké reaktivity, a protože má elektronickou konfiguraci typu ns2, snadno dává své dva valenční elektrony, zejména kyslíkovou diatomovou molekulu..

Pokud se povrch kovu zvětší rozprašováním do jemně rozmělněného prášku, reakce proběhne okamžitě, a dokonce i popáleniny intenzivním načervenalým plamenem. Strontium, kov, který se účastní této reakce, je kov skupiny 2 periodické tabulky.

Tato skupina je tvořena prvky známými jako alkalická zemina. Prvním z prvků, které vedou skupinu, je beryllium, následované hořčíkem, vápníkem, stronciem, baryem a nakonec radiem. Tyto prvky jsou kovové povahy, a jako mnemotechnické pravidlo k jejich zapamatování, můžete použít výraz: "Mr. Becambara ".

Výrazem "Sr", na který se tento výraz vztahuje, není nikterak jiný než kov stroncia (Sr), vysoce reaktivní chemický prvek, který se přirozeně nenachází ve své čisté formě, ale v kombinaci s dalšími prvky životního prostředí nebo jeho okolí, což vede ke vzniku jeho soli, nitridy a oxidy.

Z tohoto důvodu jsou minerály a oxid strontnatý sloučeninami, ve kterých se stroncium nachází v přírodě.

Index

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti
    • 1.1 Základní oxid
    • 1.2 Rozpustnost
  • 2 Chemická struktura
  • 3 Typ odkazu
  • 4 Aplikace
    • 4.1 Náhrada vedení
    • 4.2 Letecký a kosmický průmysl
    • 4.3 Katalyzátor
    • 4.4 Elektronické účely
  • 5 Rizika pro zdraví
  • 6 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti

Oxid strontnatý je bílá, porézní a bez zápachu pevná látka a v závislosti na jeho fyzikálním zpracování může být na trhu nalezen jako jemný prášek, jako krystaly nebo jako nanočástice..

Jeho molekulová hmotnost je 103,619 g / mol a má vysoký index lomu. Má vysoké teploty tání (2531 ° C) a bod varu (3200 ° C), což se projevuje silnými vazebnými interakcemi mezi stroncium a kyslík. Tato vysoká teplota tání z něj činí tepelně stabilní materiál.

Základní oxid

Je to vysoce bazický oxid; to znamená, že reaguje při teplotě místnosti s vodou za vzniku hydroxidu strontnatého (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H20 (1) → Sr (OH) 2

Rozpustnost

Reaguje nebo zadržuje vlhkost, což je podstatná vlastnost hygroskopických sloučenin. Proto má oxid strontnatý vysokou reaktivitu s vodou.

V jiných rozpouštědlech - například alkoholech, jako je ethanol z lékárny nebo methanolu - je lehce rozpustný; zatímco v rozpouštědlech, jako je aceton, ether nebo dichlormethan, je nerozpustný.

Proč je to tak? Vzhledem k tomu, že oxidy kovů - a dokonce i ty, které jsou tvořeny kovy alkalických zemin - jsou polárními sloučeninami, a proto interagují ve větší míře s polárními rozpouštědly.

Nejen, že může reagovat s vodou, ale také s oxidem uhličitým, který produkuje uhličitan strontnatý:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reaguje s kyselinami - jako je například zředěná kyselina fosforečná - za vzniku soli fosfátu stroncia a vody:

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

Tyto reakce jsou exotermní, což je důvod, proč se produkovaná voda v důsledku vysokých teplot vypařuje.

Chemická struktura

Chemická struktura sloučeniny vysvětluje, jak je uspořádání atomů v prostoru. V případě oxidu strontnatého má krystalickou strukturu, jako je kamenná sůl, stejná jako stolní sůl nebo chlorid sodný (NaCl)..

Na rozdíl od NaCl, monovalentní soli - tj. S kationty a anionty nabíjecí velikosti (+1 pro Na a -1 pro Cl) - SrO je divalentní, s náboji 2+ pro Sr, a -2 pro O (O2-, anionoxid).

V této struktuře je každý O2- ion (červené barvy) obklopen dalšími šesti objemnými oxidovými ionty, které se ve svých výsledných oktaedrových mezerách nacházejí v iontech Sr2 + (zelený), menších. Tento balíček nebo uspořádání je známo jako jednotka krychlových jednotek ve středu (ccc).

Typ odkazu

Chemický vzorec oxidu strontnatého je SrO, ale nevysvětluje absolutně chemickou strukturu ani typ existující vazby.

V předchozí části bylo zmíněno, že má strukturu podobnou drahokamu; to znamená krystalickou strukturu velmi běžnou pro mnoho solí.

Proto je typ vazby převážně iontový, což by objasnilo, proč tento oxid má vysoké teploty tání a teploty varu.

Protože je vazba iontová, jedná se o elektrostatické interakce, které udržují atomy stroncia a kyslíku dohromady: Sr2 + O2-.

Jestliže tato vazba byla kovalentní, sloučenina mohla být reprezentována vazbami ve své Lewisově struktuře (vynechání nesdílených elektronových párů kyslíku).

Aplikace

Fyzikální vlastnosti sloučeniny jsou nezbytné pro předpovědi, jaké budou její potenciální aplikace v průmyslu; proto se jedná o makro-odraz jejich chemických vlastností.

Nahraďte olovo

Oxid strontnatý díky své vysoké tepelné stabilitě nachází mnoho aplikací v keramickém, sklářském a optickém průmyslu.

Jeho použití v těchto odvětvích je hlavně určeno jako náhrada olova a jako přísada, která dodává surovinám výrobků lepší barvy a viskozity..

Jaké produkty? Seznam by neměl žádný konec, protože v každém z nich, které mají sklenice, smalty, keramiku nebo krystaly v některém z jeho kusů, může být oxid strontnatý užitečný..

Letecký a kosmický průmysl

Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi porézní tuhou látku, je schopna rozptýlit menší částice, a tak poskytovat celou řadu možností ve formulaci materiálů, tak lehkých, jak je zvažuje letecký průmysl..

Katalyzátor

Tato stejná pórovitost jí umožňuje mít potenciální využití jako katalyzátor (urychlovač chemických reakcí) a jako výměník tepla.

Elektronické účely

Oxid strontnatý také slouží jako zdroj čisté produkce stroncia pro elektronické účely, díky schopnosti tohoto kovu absorbovat rentgenové paprsky; a pro průmyslovou přípravu jeho hydroxidu, Sr (OH) 2 a jeho peroxidu, Sr02.

Zdravotní rizika

Je to korozivní sloučenina, takže může způsobit popáleniny s jednoduchým fyzickým kontaktem na kterékoliv části těla. Je velmi citlivý na vlhkost a musí být skladován v suchém a chladném prostředí.

Soli produktu reakce tohoto oxidu s různými kyselinami se chovají v organismu stejně jako vápenaté soli a jsou skladovány nebo vypuzovány podobnými mechanismy..

Oxid strontnatý v současné době nepředstavuje významná zdravotní rizika.

Odkazy

  1. Americké prvky. (1998-2018). Americké prvky. Získaný 14. března 2018, od amerických elementů: americanelements.com
  2. AllReactions Získáno 14. března 2018, z AllReactions: allreactions.com
  3. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chemie Ve strukturách jednoduchých pevných látek (čtvrté vydání, strana 84). Mc Graw Hill.
  4. ATSDR. Získáno 14. března 2018, z ATSDR: atsdr.cdc.gov
  5. Clark, J. (2009). chemguide. Získaný 14. března 2018, od chemguide: chemguide.co.uk
  6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Příprava oxidu strontnatého z celestitu: Přehled. Materiálové vědy, 201-211.
  7. Chegg Inc. (2003-2018). Studie Chegg. Získáno 16. března 2018, ze studie Chegg: chegg.com