STRONCIJEV OKSID: LASTNOSTI, STRUKTURA, UPORABE IN TVEGANJA - KEMIJA - 2026

Stroncijev oksid , katerega kemijska formula je SrO (ne da zamenjati z stroncijevega peroksida, ki je SRO2), je produkt oksidacijsko reakcijo med kovino in kisika v zraku pri sobni temperaturi: 2SR (y) + O2 (g) → 2SrO (s).

Košček stroncija izgoreva v stiku z zrakom kot posledica njegove visoke reaktivnosti, in ker ima elektronsko konfiguracijo tipa ns2, se zlahka prepusti svojim dva valenčna elektrona, zlasti diatomski molekuli kisika.

Če se površina kovine poveča s prahom v fino razdeljen prah, se reakcija pojavi takoj in celo gori z intenzivnim rdečkastim plamenom. Stroncij, kovina, ki sodeluje v tej reakciji, je kovina v skupini 2 periodične tabele.

To skupino sestavljajo elementi, znani kot alkalne zemlje. Prvi od elementov, ki vodi skupino, je berilij, sledijo magnezij, kalcij, stroncij, barijev in na koncu še radij. Ti elementi so kovinske narave in kot mnemoničen zapomniti jih je mogoče uporabiti izraz: Becambara ”.

"Sr", na katerega se nanaša izraz, ni nič drugega kot kovinski stroncij (Sr), visoko reaktivni kemični element, ki ga v naravi ne najdemo v svoji čisti obliki, ampak ga kombiniramo z drugimi elementi v okolju ali njegovem okolju, kar povzroči nastanek njegove soli, nitridi in oksidi.

Zaradi tega so minerali in stroncijev oksid spojine, v katerih se stroncij nahaja v naravi.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Stroncijev oksid je bela, porozna in brez vonja trdna spojina, odvisno od njegove fizične obdelave, jo lahko najdemo na trgu kot droben prah, kot kristale ali nanodelce.

Njegova molekulska teža je 103,619 g / mol in ima visok lomni indeks. Ima visoko tališče (2531 ° C) in vrelišče (3200 ° C), kar ima za posledico močne vezi med stroncijem in kisikom. Zaradi visoke tališča je toplotno stabilen material.

Bazični oksid

Je zelo bazičen oksid; To pomeni, da pri sobni temperaturi z vodo reagira, da tvori stroncijev hidroksid (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Topnost

Prav tako reagira ali zadržuje vlago, kar je bistvena značilnost higroskopskih spojin. Zato ima stroncijev oksid visoko reaktivnost z vodo.

V drugih topilih - na primer v alkoholih, kot sta drogerijski etanol ali metanol -, je rahlo topen; medtem ko je v topilih, kot so aceton, eter ali diklorometan, netopen.

Zakaj je tako? Ker so kovinski oksidi - še bolj tisti, ki jih tvorijo zemeljskoalkalijske kovine - polarne spojine in zato v večji meri vplivajo na polarna topila.

Ne more reagirati le z vodo, temveč tudi z ogljikovim dioksidom, pri čemer nastane stroncijev karbonat:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reagira s kislinami - kot je razredčena fosforjeva kislina -, da nastane fosfatna sol stroncija in vode:

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

Te reakcije so eksotermične, zato nastala voda zaradi visokih temperatur izhlapi.

Kemična zgradba

Kemična zgradba spojine razlaga razporeditev njenih atomov v prostoru. V primeru stroncijevega oksida ima kristalno strukturo kamene soli, enako kot namizna sol ali natrijev klorid (NaCl).

Za razliko od NaCl, monovalentna sol - to je s kationi in anioni enake naboja (+1 za Na in -1 za Cl) - je SrO dvovalenten, z naboji 2+ za Sr in -2 za O (O2-, oksidni anion).

V tej strukturi je vsak ion O2 (rdeče barve) obkrožen s šestimi drugimi kovinami ioni oksida, v katerih nastajajo oktaedrski vmesniki, v katerih so manjši ioni Sr2 + (zelene barve). Ta embalaža ali aranžma je znan kot obrazno usmerjena kubična enota (ccc).

Vrsta povezave

Kemična formula stroncijevega oksida je SrO, vendar ne pojasnjuje absolutno kemijske strukture ali vrste vezi, ki obstaja.

V prejšnjem razdelku je bilo omenjeno, da ima kamnito solno strukturo; to je zelo običajna kristalna struktura mnogih soli.

Zato je vrsta vezi pretežno ionska, kar bi razjasnilo, zakaj ima ta oksid visoko tališče in vrelišče.

Ker je vez ionska, elektrostatične interakcije združijo atome stroncija in kisika: Sr2 + O2-.

Če bi bila ta veza kovalentna, bi lahko spojino predstavljali z vezmi v njeni Lewisovi strukturi (izpuščali nerazdeljene pare kisikovih elektronov).

Prijave

Fizikalne lastnosti spojine so bistvene za napoved, kakšne bodo njene potencialne uporabe v industriji; zato so to makro odraz njegovih kemijskih lastnosti.

Nadomestek svinca

Stroncijev oksid zahvaljujoč visoki toplotni stabilnosti najde številne aplikacije v keramični, stekleni in optični industriji.

Njegova uporaba v teh panogah je namenjena predvsem nadomestitvi svinca in dodatku, ki surovinam izdelkov daje boljše barve in viskoznosti.

Kateri izdelki? Seznam ne bi imel konca, saj je v katerem koli od teh, ki vsebuje steklo, emajle, keramiko ali kristale, lahko uporaben stroncijev oksid.

Vesoljska industrija

Ker gre za zelo porozno trdno snov, lahko vmeša manjše delce in s tem zagotovi vrsto možnosti pri sestavljanju materialov, tako lahkotnih, da jih lahko upošteva vesoljska industrija.

Katalizator

Ista poroznost mu omogoča, da se lahko uporablja kot katalizator (pospeševalec kemijskih reakcij) in kot izmenjevalec toplote.

Elektronske namene

Stroncijev oksid služi tudi kot vir čiste proizvodnje stroncija za elektronske namene, zahvaljujoč sposobnosti kovine absorbirati rentgenske žarke; in za industrijsko pripravo njegovega hidroksida Sr (OH) 2 in njegovega peroksida, SrO2.

Tveganja za zdravje

Je jedka spojina, zato lahko s preprostim fizičnim stikom na katerem koli delu telesa povzroči opekline. Je zelo občutljiv na vlago in ga je treba hraniti v suhih in hladnih prostorih.

Soli, ki so produkt reakcije tega oksida z različnimi kislinami, se v telesu obnašajo tako kot kalcijeve soli in jih shranjujejo ali izločajo po podobnih mehanizmih.

Stroncijev oksid sam po sebi še ne predstavlja večjih tveganj za zdravje.

Reference

1. Ameriški elementi. (1998–2018). Ameriški elementi. Pridobljeno 14. marca 2018 z ameriških elementov: americanelements.com
2. AllReactions. Pridobljeno 14. marca 2018 z AllReactions: allreactions.com
3. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. V Strukture preprostih trdnih snovi (Četrto izd., Str. 84). Mc Graw Hill.
4. ATSDR Pridobljeno 14. marca 2018 iz ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). kemguid. Pridobljeno 14. marca 2018, s strani chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Priprava stroncijevega oksida iz celestita: Pregled. Material Science, 201–211.
7. Chegg Inc. (2003–2018). Cheggova študija. Pridobljeno 16. marca 2018, iz študije Chegg: chegg.com