STRONTIUMOKSID: EGENSKAPER, STRUKTUR, BRUK OG RISIKO - KJEMI - 2026

Den strontiumoksyd , hvis kjemiske formel er SrO (ikke å forveksles med strontiumperoksyd, som er SRO2), er produktet fra den oksydative reaksjon mellom metallet og oksygen i luft ved romtemperatur: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Et stykke strontium brenner i kontakt med luft som en konsekvens av dets høye reaktivitet, og siden det har en elektronisk konfigurasjon av ns2-typen, gir det lett opp sine to valenselektroner, spesielt til det diatomiske oksygenmolekylet.

Hvis overflatearealet til metallet økes ved å pulverisere det til et fint delt pulver, oppstår reaksjonen umiddelbart, og til og med brennes det med en intens rødlig flamme. Strontium, metallet som deltar i denne reaksjonen, er et metall i gruppe 2 i det periodiske systemet.

Denne gruppen består av elementene kjent som alkaliske jordarter. Den første av elementene som leder gruppen er beryllium, etterfulgt av magnesium, kalsium, strontium, barium, og til slutt, radium. Disse elementene er av metallisk karakter, og uttrykket kan brukes til å huske dem: "Mr. Becambara ”.

"Sr" som uttrykket refererer til er ingen ringere enn metallstrontium (Sr), et sterkt reaktivt kjemisk element som ikke naturlig finnes i sin rene form, men er kombinert med andre elementer i miljøet eller dets miljø for å gi opphav til salter, nitrider og oksider.

Av denne grunn er mineraler og strontiumoksyd forbindelsene som strontium finnes i naturen.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Strontiumoksid er en hvit, porøs og luktfri fast forbindelse, og avhengig av dens fysiske behandling, kan den bli funnet på markedet som et fint pulver, som krystaller eller som nanopartikler.

Molekylvekten er 103.619 g / mol, og den har en høy brytningsindeks. Den har høye smeltepunkter (2531 ºC) og kokepunkter (3200 ºC), noe som resulterer i sterke bindingsinteraksjoner mellom strontium og oksygen. Dette høye smeltepunktet gjør det til et termisk stabilt materiale.

Grunnoksyd

Det er et svært grunnleggende oksyd; Dette betyr at den reagerer ved romtemperatur med vann for å danne strontiumhydroksid (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

løselighet

Det reagerer eller beholder også fuktighet, et vesentlig kjennetegn på hygroskopiske forbindelser. Derfor har strontiumoksid en høy reaktivitet med vann.

I andre løsningsmidler - for eksempel alkoholer som etikett eller metanol - er den litt løselig; mens det i løsningsmidler som aceton, eter eller diklormetan er uoppløselig.

Hvorfor er det slik? Fordi metalloksider - og enda flere de som er dannet av jordalkalimetaller - er polare forbindelser og interagerer derfor i bedre grad med polare løsningsmidler.

Den kan ikke bare reagere med vann, men også med karbondioksid, og produsere strontiumkarbonat:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reagerer med syrer - for eksempel fortynnet fosforsyre - for å produsere fosfatsaltet av strontium og vann:

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

Disse reaksjonene er eksoterme, og det er grunnen til at det produserte vannet fordamper på grunn av høye temperaturer.

Kjemisk struktur

Den kjemiske strukturen til en forbindelse forklarer arrangementet av atomer i rommet. Når det gjelder strontiumoksyd har det en krystallinsk steinsaltstruktur, det samme som bordsalt eller natriumklorid (NaCl).

I motsetning til NaCl, et monovalent salt - det vil si med kationer og anioner med en ladningsstørrelse (+1 for Na og -1 for Cl) - er SrO toverdig, med ladninger på 2+ for Sr, og -2 for O (O2-, oksydanion).

I denne strukturen er hver O2-ion (rød i fargen) omgitt av seks andre voluminøse oksydioner, og huser de mindre Sr2 + -ionene (grønn i fargen) i deres resulterende oktaedriske mellomrom. Denne pakningen eller anordningen er kjent som en ansiktssentrert kubisk enhetcelle (ccc).

Koblingstype

Den kjemiske formelen til strontiumoksyd er SrO, men den forklarer ikke absolutt den kjemiske strukturen eller typen binding som eksisterer.

I forrige seksjon ble det nevnt at den har en steinsaltlignende struktur; det vil si en veldig vanlig krystallinsk struktur for mange salter.

Derfor er typen binding overveiende ionisk, noe som vil tydeliggjøre hvorfor dette oksydet har høye smelte- og kokepunkter.

Siden bindingen er ionisk, holder elektrostatiske interaksjoner strontium og oksygenatomer sammen: Sr2 + O2-.

Hvis denne bindingen var kovalent, kunne forbindelsen bli representert med bindinger i Lewis-strukturen (utelat de ikke delte oksygenelektronparene).

applikasjoner

De fysiske egenskapene til en forbindelse er essensielle for å forutsi hva som vil være potensielle bruksområder i industrien; derfor er dette en makrorefleksjon av dens kjemiske egenskaper.

Blyerstatning

Strontiumoksid, takket være sin høye termiske stabilitet, finner mange anvendelser innen keramikk, glass og optisk industri.

Bruken i disse bransjene er hovedsakelig ment å erstatte bly og være et tilsetningsstoff som gir bedre farger og viskositeter til råvaren til produktene.

Hvilke produkter? Listen har ingen ende, for i noen av disse som har glass, emaljer, keramikk eller krystaller i noen av delene, kan strontiumoksyd være nyttig.

Luftfartsindustri

Ettersom det er et veldig porøst, fast stoff, kan det interkalere mindre partikler, og dermed gi en rekke muligheter i formuleringen av materialer, så lette å vurdere luftfartindustrien.

Catalyst

Den samme porøsiteten gjør at den kan ha potensielle bruksområder som katalysator (akselerator av kjemiske reaksjoner) og som varmeveksler.

Elektroniske formål

Strontiumoksyd fungerer også som en kilde til ren strontiumproduksjon for elektroniske formål, takket være metallets evne til å absorbere røntgenstråler; og for den industrielle fremstillingen av dets hydroksyd, Sr (OH) 2, og dets peroksyd, Sr02.

Helserisiko

Det er et etsende stoff, så det kan forårsake brannskader med enkel fysisk kontakt i enhver del av kroppen. Den er veldig følsom for fuktighet og må oppbevares på tørre og kalde steder.

Saltene som er produktet av reaksjonen av dette oksydet med forskjellige syrer, oppfører seg i kroppen akkurat som kalsiumsalter, og blir lagret eller utvist av lignende mekanismer.

Strontiumoksid utgjør ikke i seg selv noen helserisiko på dette tidspunktet.

referanser

1. Amerikanske elementer. (1998-2018). Amerikanske elementer. Hentet 14. mars 2018, fra American Elements: americanelements.com
2. AllReactions. Hentet 14. mars 2018, fra AllReactions: allreactions.com
3. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. I Strukturen til enkle faste stoffer (Fjerde utg., S. 84). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Hentet 14. mars 2018, fra ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). chemguide. Hentet 14. mars 2018, fra chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Fremstilling av strontiumoksyd fra celestite: En gjennomgang. Materials Science, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Chegg Study. Hentet 16. mars 2018, fra Chegg Study: chegg.com