Proprietà chimiche dell'osmio (25 fatti che dovresti sapere)

Os o Osmium è il Metallo di transizione dell'elemento del blocco d avente un orbitale 3d parzialmente riempito. Spieghiamo in dettaglio l'Osmio.

L'osmio è il metallo di transizione più pesante della serie 5d ed è presente nello stesso gruppo di ferro. L'osmio è un metallo duro e fragile in natura. Appare di colore bianco-bluastro, che è classificato come un gruppo del platino, poiché si trova in tracce molto piccole nella forma della lega. Os è anche usato come buon agente ossidante.

Come la polvere di palladio, Os può assorbire facilmente idrogeno gassoso sulla sua superficie, quindi può partecipare facilmente alla reazione di idrogenazione. Ora discuteremo le proprietà chimiche di base dell'osmio con una spiegazione adeguata in questo articolo.

1. Simbolo dell'osmio

I simboli sono usati per esprimere l'elemento utilizzando una o due lettere dell'alfabeto inglese o latino del nome chimico. Prevediamo il simbolo atomico di Osmio.

"Os" è il simbolo atomico di Osmio poiché il nome dell'elemento inizia con la lettera O nell'alfabeto inglese. Ma poiché la lettera O è già presa per il gruppo 16^th Elemento ossigeno, usiamo le prime due lettere di Osmio cioè "Os" invece della prima lettera per distinguere l'elemento.

2. Gruppo Osmio nella tavola periodica

Linee o colonne verticali del tavola periodica sono indicati come un gruppo della tavola periodica. Prevediamo il gruppo di Osmio nella tavola periodica.

Os appartiene al gruppo 8 della tavola periodica in quanto è posto nell'8^th serie verticale della tavola periodica per il suo numero atomico di Mendeleev.

3. Periodo di osmio nella tavola periodica

Una linea o riga orizzontale della tavola periodica in cui ogni elemento è posizionato in base al suo ultimo numero quantico principale è chiamata periodo. Prevediamo il periodo dell'osmio.

Os si trova nel 6^th periodo in quanto contiene più di 54 elettroni, che sono posti nel 5° periodo. Pertanto, gli elettroni rimanenti sono posti nel 6° periodo della tavola periodica. Si trova accanto alla serie dei lantanidi.

4. Blocco di osmio nella tavola periodica

L'orbitale in cui sono presenti gli elettroni di valenza dell'elemento è chiamato blocco della tavola periodica. Prevediamo il blocco dell'osmio.

L'osmio appartiene al blocco d poiché gli elettroni di valenza sono presenti nel suo orbitale d. Contiene s, p, d e f orbitali ma l'orbitale più esterno di Os è d a causa del numero quantico di 5 principi.

5. Numero atomico di osmio

Il valore di Z, noto come il numero atomico, è il numero totale di elettroni. Troviamo il numero atomico di Osmio.

Il numero atomico di Osmio è 76, il che significa che ha 76 elettroni e protoni perché il numero di protoni è sempre uguale al numero di elettroni. Per questo motivo diventano neutri a causa della neutralizzazione di cariche uguali e opposte.

6. Peso atomico di osmio

Si chiama peso la massa dell'elemento che viene misurata rispetto ad un valore standard. Calcoliamo il peso atomico dell'osmio.

Il peso atomico dell'osmio è 190 su scala 12C, il che significa che il peso atomico dell'osmio è 190/12^th parte. Ma il valore effettivo è 190.23, che è il valore medio di diversi isotopi di Osmio.

7. Elettronegatività dell'osmio secondo Pauling

L'elettronegatività di Pauling è il potere di attrarre qualsiasi altro elemento per quel particolare atomo. Prevediamo l'elettronegatività dell'osmio.

L'elettronegatività di Pauling è 2.2 per Os, il che significa che è vicino all'elettronegativo e meno elettropositivo poiché il suo valore è maggiore di 1. Quindi, ha una maggiore capacità di attrarre qualsiasi altro elemento come altri elementi di transizione e formare cationi altamente positivi.

8. Densità atomica di osmio

Il numero di atomi presenti per unità di volume è chiamato densità atomica di quel rispettivo elemento. Calcoliamo la densità atomica dell'osmio.

La densità atomica dell'osmio è 22.5872 g/cm³ il che significa che il peso degli atomi per unità di volume di Os è calcolato in 22.58. Il peso atomico è diviso per il valore del volume standard dell'elemento per il valore di Avagardo di 22.4 L a STP.

• Densità atomica = massa atomica / volume atomico
• La massa atomica o il peso dell'atomo di Osmio è di 44.95 g che è stabilito
• Il volume della molecola di Osmio è di 22.4 litri a STP secondo il calcolo di Avogardo 
• Quindi, la densità atomica dell'osmio è 190.23/(8.42) = 22.58 g/cm³

9. Punto di fusione dell'osmio

Il passaggio dallo stato solido allo stato liquido a una temperatura particolare è chiamato punto di fusione di un elemento. Troviamo il punto di fusione dell'osmio.

Il punto di fusione dell'osmio è 3033⁰ C o 3306K di temperatura perché Os ha un reticolo esagonale compatto nella forma cristallina quando esiste allo stato solido e ha bisogno di maggiore energia per rompere quel cristallo.

10. Punto di ebollizione dell'osmio

Il punto di ebollizione è quel punto in cui la tensione di vapore di un elemento diventa uguale alla sua pressione atmosferica. Troviamo il punto di ebollizione dell'osmio.

Il punto di ebollizione dell'osmio è 5027⁰ C o 5300 K perché ha un punto di fusione più alto, quindi ha bisogno di più energia del punto di fusione per l'ebollizione.

11. Raggio di Osmio Van der Waals

Il raggio di Van der Waal è la distanza tra il centro di due sfere atomiche attaccate insieme. Troviamo il raggio di Osmium di van der Waal.

Il raggio di Os di Van der Waal è 200 pm poiché contiene orbitali 5d e 4f. Ha anche un effetto schermante sul nucleo per gli elettroni più esterni e il raggio diminuirà perché gli orbitali 5d e 4f sono soggetti a scarso effetto di schermatura.

• Il raggio di Van der Waal è calcolato dalla formula matematica considerando la distanza tra due atomi, dove gli atomi sono di forma sferica.
• Il raggio di Van der Waal è, R_v =d_aa / 2
• Dove R_V sta per raggio di Van Waal della molecola di forma sferica
• d_aa è la distanza tra due sfere adiacenti della molecola atomica o la somma del raggio sue di due atomi

12. Raggio ionico di osmio

La somma di cationi e anioni è chiamata raggio ionico dell'elemento. Troviamo il raggio ionico di Osmio.

Il raggio ionico di Os è 200 pm che è lo stesso del raggio di van der Waal, perché nella forma ionica ha lo stesso valore ionico.

13. Isotopi di osmio

Gli elementi che hanno lo stesso numero di elettroni ma diversi numeri di massa sono chiamati isotopi dell'elemento originale. Discutiamo degli isotopi dell'osmio.

L'osmio ha 46 isotopi in base ai loro numeri di neutroni che sono elencati di seguito:

• ¹⁶¹Os
• ¹⁶²Os
• ¹⁶³Os
• ¹⁶⁴Os
• ¹⁶⁵Os
• ¹⁶⁶Os
• ¹⁶⁷Os
• ¹⁶⁸Os
• ¹⁶⁹Os
• ¹⁷⁰Os
• ¹⁷¹Os
• ¹⁷²Os
• ¹⁷³Os
• ¹⁷³Os
• ¹⁷⁴Os
• ¹⁷⁵Os
• ¹⁷⁶Os
• ¹⁷⁷Os
• ¹⁷⁸Os
• ¹⁷⁹Os
• ¹⁸⁰Os
• ¹⁸¹Os
• ^181m1Os
• ^181m2Os
• ¹⁸²Os
• ¹⁸³Os
• ^183mOs
• ¹⁸⁴Os
• ^185m1Os
• ^185m2Os
• ¹⁸⁶Os
• ¹⁸⁷Os
• ¹⁸⁸Os
• ¹⁸⁹Os
• ^189mOs
• ¹⁹⁰Os
• ^190m1Os
• ¹⁹¹Os
• ^191m1Os
• ¹⁹²Os
• ^192mOs
• ¹⁹³Os
• ¹⁹⁴Os
• ¹⁹⁵Os
• ¹⁹⁶Os
• ¹⁹⁷Os

Gli isotopi stabili sono discussi nella sezione seguente tra 46 isotopi di Osmio:

Solo 11 isotopi sono stabili di Os tra tutti gli isotopi, quindi emettono anche particelle radioattive. ¹⁸³O,¹⁹¹O,¹⁹³Os e ¹⁹⁴Gli Os sono l'unico isotopo di Osmio preparato sinteticamente tra tutti e il resto è ottenuto naturalmente.

14. Guscio elettronico di Osmio

Il guscio che circonda il nucleo secondo il numero quantico principale e contiene gli elettroni è chiamato guscio elettronico. Discutiamo del guscio elettronico di Osmium.

La distribuzione del guscio elettronico di Osmio è 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2 6 perché ha orbitali s, p, def attorno al nucleo. Poiché ha più di 72 elettroni e per disporre 76 elettroni, ha bisogno di orbitali 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,5s,5p,5d,4f,6s.

15. Configurazioni di elettroni di osmio

Secondo la regola di Hund, gli elettroni sono distribuiti ai rispettivi orbitali noti come configurazione elettronica. Discutiamo la configurazione elettronica di Osmio.

La configurazione elettronica di Os è 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s²4p⁶5s²5p⁶4d¹⁴6s²4f¹⁴5d⁶ secondo la regola di Hund e il principio di Aufbau, in quanto ha 76 elettroni. Per riempire tutti i 76 elettroni, Os ha bisogno di orbitali s, p, d e f con 1^st, 2^nd, 3^rd, 4^th,5^th e 6^th orbitali.

A causa dell'energia di scambio, gli elettroni entrano prima nell'orbitale 6s poi 5d.

16. Energia di osmio di prima ionizzazione

Il primo IE è l'energia richiesta per la rimozione degli elettroni dall'orbitale di valenza del suo stato di ossidazione zero. Prevediamo la prima energia di ionizzazione dell'osmio.

Il primo valore di ionizzazione di Os è 840 KJ/mol perché l'elettrone è stato rimosso dall'orbitale 6s riempito e l'orbitale 6s è soggetto a contrazione relativistica. Quindi l'energia richiesta per rimuovere un elettrone da 6s è inferiore a quella di altri orbitali di Os. Inoltre, 6s ha un effetto di schermatura inferiore.

Per altri elementi, gli elettroni vengono rimossi dagli orbitali p, do f a seconda della loro configurazione elettronica e dell'ultimo orbitale di valenza.

17. Energia di osmio di seconda ionizzazione

Il secondo IE è l'energia richiesta per la rimozione di un elettrone dall'orbitale disponibile di +1 stato di ossidazione. Vediamo la seconda energia di ionizzazione dell'osmio.

I 2 paesi^nd l'energia di ionizzazione di Os è 1600 KJ/mol che si è verificata dal suo orbitale 6s, dove gli elettroni rimanenti dopo l'1^st la ionizzazione verrà rimossa. Quindi, quando un elettrone viene rimosso dal suo stato eccitato, richiede un'energia maggiore del precedente.

In generale, 2^nd l'energia di ionizzazione è maggiore di 1^st energia di ionizzazione perché si verifica da uno stato più eccitato o orbitale interno.

18. Energia di osmio di terza ionizzazione

La rimozione di terzi elettroni dall'orbitale più esterno o pre-ultimo di un elemento con uno stato di ossidazione +2 è il terzo IE Prevediamo il 3^rd IE di Osmio.

La terza energia di ionizzazione di Os è 2220 KJ/mol perché la terza ionizzazione avviene da un orbitale 5d parzialmente riempito. A causa dello scarso effetto schermante e dell'energia di scambio di 5d, l'attrazione del nucleo sull'elettrone più esterno è molto elevata e richiede una maggiore quantità di energia per rimuovere gli elettroni.

Per Os, dopo la rimozione del terzo elettrone acquisisce ulteriore stabilità grazie alla configurazione 5d riempita a metà.

19. Stati di ossidazione dell'osmio

Durante la formazione del legame, la carica che appare sull'elemento è chiamata stato di ossidazione. Prevediamo lo stato di ossidazione dell'osmio.

Os mostra stati di ossidazione variabili da 0 a +8, ma lo stato di ossidazione più comune di Os è +2,+4,+6 e +8, dove può formare composti stabili come OsO₄. A causa della presenza di orbitali 4f, 5d e 6s, può mostrare diversi stati di ossidazione per ottenere stabilità.

20. Numero CAS Osmio

Il numero CAS o la registrazione CAS per qualsiasi elemento viene utilizzato per identificare l'elemento che è univoco. Facci sapere il numero CAS di Osmio.

Il numero CAS di Osmio è 7440-04-2 che è fornito dal servizio di estratti chimici.

Il numero CAS di Os è unico e non corrisponde al numero CAS di altri elementi.

21. ID ragno chimico di Osmio

Chem Spider ID è il numero particolare per un particolare elemento fornito dalla Royal Society of Science per identificare il loro carattere. Discutiamone per Osmium.

22379 è l'ID Chem Spider per Osmium che è dato dalla RSC (Royal Society of Chimica). Utilizzando questo numero possiamo valutare tutti i dati chimici relativi all'atomo di Osmio. Come il numero CAS, è diverso anche per tutti gli elementi.

22. Forme allotropiche di osmio

allotropi sono elementi o molecole con proprietà chimiche simili ma proprietà fisiche diverse. Discutiamo della forma allotropica dell'osmio.

Os non ha forma allotropica come altri metalli di transizione perché non possono mostrare la proprietà di catenazione come gli elementi di carbonio.

23. Classificazione chimica dell'osmio

Sulla base della reattività chimica e della natura, gli elementi sono classificati in una classe speciale. Facci sapere la classificazione chimica dell'osmio.

L'osmio è classificato nelle seguenti categorie:

• Os è un elemento di transizione più pesante
• Os è un agente ossidante
• Os è anche classificato come reattivo in base alla tendenza alla reazione verso il carbonile.
• Os è più fragile e trasporta elettricità secondo la conduttanza elettrica.

24. Stato di osmio a temperatura ambiente

Lo stato fisico di un particolare atomo è lo stato in cui un elemento può esistere a temperatura ambiente e pressione standard. Prevediamo lo stato di Os a temperatura ambiente.

L'osmio esiste allo stato solido a temperatura ambiente perché ha un reticolo cristallino che adotta nella struttura esagonale, dove la forza di attrazione di van der Waal è così alta. Inoltre, gli strati sono presenti l'uno sull'altro, quindi è di natura morbida.

25. L'osmio è paramagnetico?

Il paramagnetismo è la tendenza alla magnetizzazione nella direzione del campo magnetico. Vediamo se l'osmio è paramagnetico o meno.

L'osmio è di natura paramagnetica a causa della presenza di quattro elettroni spaiati nell'orbitale di valenza o 5d più esterno e il valore magnetico sarà 4.89 BM che è un valore magnetico di solo spin. Ha un valore di suscettibilità magnetica molare di + 11 × 10^-6 cm³/mol.

Conclusione

Os è un elemento metallico di transizione 5d, dovuto alla presenza di quattro elettroni spaiati. È soggetto alla distorsione di Jann-Teller nella sua geometria. Può formare molti composti organometallici e, a causa di più d elettroni, può legarsi con il morbido ligando che può essere un donatore sigma e un accettore π come il carbonile.

Biswarup Chandra Dey

Ciao……Sono Biswarup Chandra Dey, ho completato il mio Master in Chimica presso l'Università Centrale del Punjab. La mia area di specializzazione è la Chimica Inorganica. La chimica non è solo leggere riga per riga e memorizzare, è un concetto da comprendere in modo semplice e qui condivido con voi il concetto di chimica che imparo perché vale la pena condividere la conoscenza.