STRONCIJA OKSĪDS: ĪPAŠĪBAS, STRUKTŪRA, LIETOJUMS UN RISKI - ĶĪMIJA - 2025

Stroncija oksīds , kura ķīmiskā formula ir sro (nav uz sajaukt ar stroncija peroksīdu, kas ir SRO2), ir produkts no oksidatīvā reakciju starp metāla un gaisa skābekli, istabas temperatūrā: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Stroncija gabals sadedzina saskarē ar gaisu tā augstas reaģētspējas dēļ, un, tā kā tam ir ns2 tipa elektroniska konfigurācija, tas viegli atsakās no diviem valences elektroniem, it īpaši diatomiskā skābekļa molekulā.

Ja metāla virsmas laukums tiek palielināts, pulverizējot to līdz smalki sadalītam pulverim, reakcija notiek nekavējoties un pat deg ar intensīvu sarkanīgu liesmu. Stroncijs, metāls, kas piedalās šajā reakcijā, ir metāls periodiskās tabulas 2. grupā.

Šo grupu veido elementi, ko sauc par sārmzemēm. Pirmais no elementiem, kas vada grupu, ir berilijs, kam seko magnijs, kalcijs, stroncijs, bārijs un, visbeidzot, rādijs. Šie elementi pēc sava rakstura ir metāliski, un, lai tos atcerētos, var izmantot izteicienu: “Mr. Becambara ”.

"Sr", uz kuru attiecas izteiciens, nav nekas cits kā metāla stroncijs (Sr) - ļoti reaģējošs ķīmisks elements, kas dabiski nav sastopams tīrā veidā, bet ir apvienots ar citiem elementiem vidē vai tā vidē, lai radītu tā sāļi, nitrīdi un oksīdi.

Šī iemesla dēļ minerāli un stroncija oksīds ir savienojumi, kuros stroncijs ir atrodams dabā.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Stroncija oksīds ir balts, porains un ciets savienojums bez smaržas, un atkarībā no tā fizikālās apstrādes to var atrast kā smalku pulveri, kā kristālus vai kā nanodaļiņas.

Tās molekulmasa ir 103,619 g / mol, un tai ir augsts refrakcijas indekss. Tam ir augsta kušanas temperatūra (2531ºC) un viršanas temperatūra (3200ºC), kā rezultātā notiek spēcīga stroncija un skābekļa mijiedarbība. Šī augstā kušanas temperatūra padara to par termiski stabilu materiālu.

Pamata oksīds

Tas ir ļoti bāzisks oksīds; Tas nozīmē, ka tas istabas temperatūrā reaģē ar ūdeni, veidojot stroncija hidroksīdu (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Šķīdība

Tas arī reaģē vai saglabā mitrumu, kas ir būtisks higroskopisko savienojumu raksturojums. Tāpēc stroncija oksīdam ir augsta reaktivitāte ar ūdeni.

Citos šķīdinātājos - piemēram, spirtos, piemēram, etanola vai metanola aptiekā - tas ir nedaudz šķīstošs; kamēr šķīdinātājos, piemēram, acetonā, ēterī vai dihlormetānā, tas nešķīst.

Kāpēc tas tā ir? Tā kā metālu oksīdi - un vēl jo vairāk tie, kas veidojas no sārmzemju metāliem - ir polāri savienojumi un tāpēc labāk mijiedarbojas ar polārajiem šķīdinātājiem.

Tas var ne tikai reaģēt ar ūdeni, bet arī ar oglekļa dioksīdu, iegūstot stroncija karbonātu:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reaģē ar skābēm - piemēram, atšķaidītu fosforskābi -, lai iegūtu stroncija un ūdens fosfāta sāli:

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

Šīs reakcijas ir eksotermiskas, tāpēc saražotais ūdens iztvaiko augstas temperatūras dēļ.

Ķīmiskā struktūra

Savienojuma ķīmiskā struktūra izskaidro tā atomu izvietojumu telpā. Stroncija oksīda gadījumā tam ir akmens sāls kristāliska struktūra, tāda pati kā galda sālim vai nātrija hlorīdam (NaCl).

Atšķirībā no NaCl, monovalenta sāls - tas ir, ar vienas lādēšanas lieluma katjoniem un anjoniem (+1 Na un -1 ar Cl), SrO ir divvērtīgs, ar Sr lādiņiem 2+ un -2 O (O2-, oksīda anjons).

Šajā struktūrā katru O2 jonu (sarkanā krāsā) ieskauj seši citi lielgabarīta oksīda joni, kas iegūtajos mazākajos Sr2 + jonos (zaļā krāsā) atrodas to radītajos oktaedriskajos starpposmos. Šis iesaiņojums vai izkārtojums ir pazīstams kā uz seju vērsta kubiskā vienība (ccc).

Saites tips

Stroncija oksīda ķīmiskā formula ir SrO, taču tas absolūti neizskaidro pastāvošo ķīmisko struktūru vai saites veidu.

Iepriekšējā sadaļā tika minēts, ka tai ir akmens sāls veida struktūra; tas ir, ļoti izplatīta daudzu sāļu kristāliskā struktūra.

Tāpēc saites veids pārsvarā ir jonisks, kas izskaidro, kāpēc šim oksīdam ir augsta kušanas un viršanas temperatūra.

Tā kā saite ir joniska, elektrostatiskā mijiedarbība satur stroncija un skābekļa atomus kopā: Sr2 + O2-.

Ja šī saite būtu kovalenta, savienojumu varētu attēlot ar saitēm tā Lūisa struktūrā (izlaižot nesadalītos skābekļa elektronu pārus).

Lietojumprogrammas

Savienojuma fizikālās īpašības ir būtiskas, lai prognozētu, kāds varētu būt tā potenciālais pielietojums rūpniecībā; tāpēc tie ir tā ķīmisko īpašību makro atspoguļojumi.

Svina aizstājējs

Stroncija oksīds, pateicoties augstajai termiskajai stabilitātei, ir atrodams daudzos nolūkos keramikas, stikla un optikas rūpniecībā.

Tās izmantošana šajās nozarēs galvenokārt paredzēta svina aizstāšanai un kā piedeva, kas piešķir produktu izejvielām labākas krāsas un viskozitāti.

Kādi produkti? Šim sarakstam nebūtu gala, jo jebkurā no tiem, kam ir brilles, emaljas, keramika vai kristāli, var būt noderīgs stroncija oksīds.

Aviācijas un kosmosa rūpniecība

Tā kā tā ir ļoti poraina cieta viela, tā var interkalēt mazākas daļiņas un tādējādi sniegt materiālu izvēlei plašas iespējas, kas ir tik vieglas, ka tās jāņem vērā kosmiskās aviācijas nozarē.

Katalizators

Tā pati porainība ļauj to potenciāli izmantot kā katalizatoru (ķīmisko reakciju paātrinātāju) un kā siltummaini.

Elektroniskiem nolūkiem

Pateicoties metāla spējai absorbēt rentgenstarus, stroncija oksīds kalpo arī kā tīra stroncija ražošanas avots elektroniskām vajadzībām. un tā hidroksīda Sr (OH) 2 un tā peroksīda SrO2 rūpnieciskai sagatavošanai.

Veselības riski

Tas ir kodīgs savienojums, tāpēc tas var izraisīt apdegumus ar vienkāršu fizisku kontaktu jebkurā ķermeņa daļā. Tas ir ļoti jutīgs pret mitrumu, tāpēc tas jāuzglabā sausā un aukstā telpā.

Sāļi, kas ir šī oksīda reakcijas ar dažādām skābēm produkts, ķermenī uzvedas tāpat kā kalcija sāļi, un tos uzglabā vai izvada ar līdzīgiem mehānismiem.

Stroncija oksīds pats par sevi šobrīd nerada nopietnu risku veselībai.

Atsauces

1. Amerikas elementi. (1998-2018). Amerikas elementi. Iegūts 2018. gada 14. martā no vietnes American Elements: americanelements.com
2. AllReactions. Saņemts 2018. gada 14. martā no vietnes AllReactions: allreactions.com
3. Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. In Vienkāršu cietvielu struktūras (Ceturtais izdevums, 84. lpp.). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Saņemts 2018. gada 14. martā no ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). chemguide. Saņemts 2018. gada 14. martā no chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., un Pandey, O. (2007). Stroncija oksīda sagatavošana no celestīta: pārskats. Materiālzinātne, 201–211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Čaga pētījums. Saņemts 2018. gada 16. martā no vietnes Chegg Study: chegg.com