1803年,法國化學家(jia)科勒(le)德(de)士(shi)戈(ge)蒂等人(ren)研(yan)究了鉑(bo)系礦石溶于王(wang)水后的(de)(de)渣子。他們宣布(bu)殘渣中(zhong)有兩種不(bu)(bu)同于鉑(bo)的(de)(de)新金屬存(cun)在,它們不(bu)(bu)溶于王(wang)水。1804年,泰(tai)納(na)爾發(fa)現并命名了它們。其中(zhong)一個曾(ceng)被命名為ptenium,后來(lai)改為osmium(鋨),元素(su)符(fu)號定為Os。ptenium來(lai)自希臘文中(zhong)“易揮發(fa)”,osmium來(lai)自希臘文osme,原意是(shi)“臭味(wei)”,這是(shi)因為四氧(yang)化鋨OsO4的(de)(de)熔點只(zhi)有41℃,易揮發(fa),氣體有刺(ci)激性氣味(wei)。
鋨(e)屬鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素幾乎(hu)(hu)完全成(cheng)(cheng)單質(zhi)(zhi)狀態存在,高度分散在各(ge)種礦(kuang)石(shi)中(zhong)。例如原鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)、硫化鎳銅礦(kuang)、磁鐵(tie)礦(kuang)等。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素幾乎(hu)(hu)無例外(wai)地共同存在,形成(cheng)(cheng)天然合金(jin)。在含(han)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素礦(kuang)石(shi)中(zhong),通常以鉑(bo)(bo)(bo)為主(zhu)要成(cheng)(cheng)分,而其余(yu)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素則因含(han)量(liang)較小,必須經(jing)過化學分析才能被發現。由于鋨(e)、銥(yi)、鈀(ba)(ba)、銠(lao)和(he)釕都(dou)與鉑(bo)(bo)(bo)共同組(zu)成(cheng)(cheng)礦(kuang)石(shi),因此它們都(dou)是從鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)提取鉑(bo)(bo)(bo)后的(de)(de)殘渣中(zhong)發現的(de)(de)。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素化學性質(zhi)(zhi)穩(wen)定。它們中(zhong)除鉑(bo)(bo)(bo)和(he)鈀(ba)(ba)外(wai),不(bu)(bu)但不(bu)(bu)溶(rong)(rong)(rong)于普通的(de)(de)酸,而且不(bu)(bu)溶(rong)(rong)(rong)于王水。鉑(bo)(bo)(bo)很易溶(rong)(rong)(rong)于王水,鈀(ba)(ba)還溶(rong)(rong)(rong)于熱硝(xiao)酸中(zhong)。所有鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素都(dou)有強(qiang)烈形成(cheng)(cheng)配位化合物的(de)(de)傾向。
每層電子(zi)排布:2,8,18,32,14,2
原子體(ti)積:8.49cm3/mol
地(di)殼含量:0.0001ppm
太(tai)陽中含量(liang):0.002ppm
晶體結構(gou):晶胞為(wei)六方晶胞。
晶胞參數(shu):a=273.44 pm;b=273.44 pm;c = 431.73 pm;α=90°;β = 90°;γ = 120°
莫氏硬度:7
聲音(yin)在其中的傳播速率:4940 m/s
電離能(kJ /mol)
M - M+ 840
M+ - M2+ 1600
M2+ - M3+ 2400
M3+ - M4+ 3900
M4+ - M5+ 5200
M5+ - M6+ 6600
M6+ - M7+ 8100
M7+ - M8+ 9500
反(fan)射色(se)錫白帶淺藍。反(fan)射率:67.5(綠光(guang)),66(橙光(guang)),67(紅(hong)光(guang))。平行c軸切面(mian)雙反(fan)射清楚(chu)。非均質(zhi)弱到中強,淺粉紅(hong)、紅(hong)、古銅色(se)和灰到深(shen)藍。
鋨(e)(e)(e)是已知金(jin)屬單質(zhi)中密(mi)度最大的,其密(mi)度達到22.48g/cm3,熔(rong)點3045℃,沸點在5027℃以上。六方(fang)密(mi)集晶格。灰藍(lan)色金(jin)屬,質(zhi)硬而(er)脆,放在鐵臼里(li)搗,就會很容易(yi)地(di)變(bian)成粉(fen)末(mo),鋨(e)(e)(e)粉(fen)呈藍(lan)黑色,且鋨(e)(e)(e)金(jin)屬粉(fen)末(mo)可自燃。鋨(e)(e)(e)的蒸氣(qi)有(you)劇(ju)毒,會強(qiang)烈地(di)刺激人的眼部粘膜,嚴重時會造成失明。
金屬鋨在空氣中(zhong)十分穩定,粉(fen)末(mo)狀的鋨易氧(yang)化。濃(nong)硝酸(suan)、濃(nong)硫酸(suan)、次氯(lv)酸(suan)鈉溶液都可(ke)(ke)以使其(qi)氧(yang)化。在室溫下易與氧(yang)氣反應生成(cheng)氧(yang)化鋨(OsO2),加熱可(ke)(ke)生成(cheng)易揮(hui)發且有(you)劇毒的四氧(yang)化鋨(OsO4)。
二氧化鋨
化(hua)(hua)(hua)學式為OsO2,有兩(liang)種(zhong)晶(jing)(jing)型(1)分(fen)子量222.20,為桔棕(zong)色(se)晶(jing)(jing)體(ti),相(xiang)對(dui)密度11.37(21.4℃),加(jia)熱(re)到(dao)500℃時30%轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為四(si)氧化(hua)(hua)(hua)鋨。不溶于(yu)水和酸類;(2)分(fen)子量222.20,黑色(se)粉末,相(xiang)對(dui)密度7.71(21℃),加(jia)熱(re)至350~400℃轉(zhuan)變成紅棕(zong)色(se)晶(jing)(jing)體(ti)。不溶于(yu)水,溶于(yu)稀(xi)鹽酸。在(zai)氧中加(jia)熱(re)鋨粉或(huo)由四(si)氧化(hua)(hua)(hua)鋨加(jia)熱(re)分(fen)解(jie)制得。
四氧化鋨
化學式為(wei)OsO4,分(fen)子量254.20,CAS號為(wei)20816-12-0,為(wei)白色(se)或(huo)淡黃色(se)結晶,有類似(si)氯的氣味(wei),蒸汽(qi)壓0.93kPa(20℃),熔(rong)點41.0℃,沸(fei)點130℃,微溶于(yu)(yu)(yu)水,溶于(yu)(yu)(yu)乙(yi)醇(chun)、乙(yi)醚、四氯化碳(tan)、氨水,密度為(wei)4.91g/cm3,主要用于(yu)(yu)(yu)催(cui)化劑、氧化劑、化學試劑,還用于(yu)(yu)(yu)醫藥和(he)制造白熱氣燈的紗罩(zhao)等。
六氯(lv)合鋨(e)(Ⅲ)酸鈉
又名六(liu)氯鋨酸鈉(na),化學式為(wei)Na2[OsCl6],分子量為(wei)448.90,橙色斜方柱狀晶體。溶(rong)于水、醇。向(xiang)四氧(yang)化鋨溶(rong)液中加入氯化鈉(na)及還原劑(如(ru)酒精)制得。
二硫化鋨
化(hua)學式為OsS2,分子(zi)量為254.33,為黑色立方(fang)晶體,受(shou)熱分解,密度9.47g/cm3,不溶(rong)于(yu)水(shui)、堿(jian)類(lei),溶(rong)于(yu)硝(xiao)酸,由鋨(e)和(he)硫加熱直接化(hua)合而得。
二碲化鋨
化(hua)學式為OsTe2,分子(zi)量為443.40,為灰黑(hei)色晶體(ti),熔點約(yue)600℃,不溶(rong)于酸,遇硝酸而(er)分解。
礦物(wu)名稱:銥(yi)鋨礦,Iridosmine。
化學組(zu)成:IrOs,多含(han)有少許鉑、銠、釕、銅、鐵等(deng)。
鑒(jian)定特(te)征:不(bu)熔(rong)融,遇酸不(bu)溶解。加(jia)硝石燒(shao)時(shi)散發一種特(te)異的惡臭(OsO4)將燒(shao)后熔(rong)渣溶于水中(zhong),則有黑色銥粉沉淀。
成(cheng)因產狀:在中(zhong)國主要產于超基性(xing)巖鉻鐵礦型鉑(bo)礦床(chuang)及砂(sha)礦中(zhong),與自然鉑(bo)、銥鉑(bo)礦、硫鎳鈀鉑(bo)礦、鉻尖晶石等成(cheng)組合。
著(zhu)名產地:世(shi)界著(zhu)名產地有(you)烏拉爾(er)、南美的(de)(de)察科、哥倫比亞的(de)(de)北(bei)部、美國俄勒岡等地。
名(ming)(ming)稱(cheng)來源:依據其成(cheng)分組(zu)成(cheng)命名(ming)(ming)。
晶體形(xing)態:六方薄板狀晶形(xing)。
晶(jing)系:六(liu)方晶(jing)系。
鋨(e)在工業中可(ke)(ke)以用(yong)做催化(hua)劑(ji)。合成(cheng)氨或進行加氫反應(ying)時(shi)用(yong)鋨(e)做催化(hua)劑(ji),就可(ke)(ke)以在不太高的(de)(de)溫度(du)下(xia)獲得較(jiao)高的(de)(de)轉化(hua)率。如(ru)果在鉑里(li)摻進一點鋨(e),就可(ke)(ke)做成(cheng)硬(ying)度(du)大且鋒利的(de)(de)鋨(e)鉑合金(jin)手術刀。利用(yong)鋨(e)與一定量的(de)(de)銥(yi)(yi)可(ke)(ke)制成(cheng)鋨(e)銥(yi)(yi)合金(jin),比(bi)如(ru)某些高級金(jin)筆(bi)的(de)(de)筆(bi)尖上那顆銀白色的(de)(de)小圓(yuan)點即鋨(e)銥(yi)(yi)合金(jin),鋨(e)銥(yi)(yi)合金(jin)堅硬(ying)耐磨,可(ke)(ke)以做鐘表和重(zhong)要儀(yi)器的(de)(de)軸承(cheng),使用(yong)年限很長。
世(shi)界(jie)上密(mi)(mi)度(du)最大(da)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)元(yuan)素(su):元(yuan)素(su)周期表第六周期Ⅷ族(zu)元(yuan)素(su),鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成員之(zhi)一,其密(mi)(mi)度(du)為22.59g/cm3,是目前(qian)已知的(de)密(mi)(mi)度(du)最大(da)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。(吉(ji)尼斯世(shi)界(jie)紀錄)