Osmium

Osmium

Osmium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Os und der Ordnungszahl 76.

Eigenschaften

Allgemein

Name, Symbol, Ordnungszahl Osmium, Os, 76

Serie Übergangsmetalle

Gruppe, Periode, Block 8 (VIIIB), 6 , d

Dichte, Mohshärte 22610 kg/m³, 7

Aussehen bläulich grau

Atomar

Atomgewicht 190.23 amu

Atomradius (berechnet) 130 (185) pm

Kovalenter Radius 128 pm

van der Waals-Radius k.A.

Elektronenkonfiguration [Xe]44 f¹⁴5d⁶6s²

e^- 's pro Energieniveau 2, 8, 18, 32, 14, 2

Oxidationszustände (Oxid) ±0.7 (leicht sauer)

Kristallstruktur hexagonal

Physikalisch

Aggregatzustand (Magnetismus) fest (__)

Schmelzpunkt 3306 K (3033°C)

Siedepunkt 5285 K (5012°C)

Molares Volumen 8.42 ×1010^-3 m³/mol

Verdampfungswärme 627.6 kJ/mol

Schmelzwärme 31.8 kJ/mol

Dampfdruck 2.52 Pa bei 3300 K

Schallgeschwindigkeit 4940 m/s bei 293.15 K

Verschiedenes

Elektronegativität 2.2 (Pauling-Skala)

Spezifische Wärmekapazität 130 J/(kg*K)

Elektrische Leitfähigkeit 10.9 10⁶/m Ohm

Wärmeleitfähigkeit 87.6 W/(m*K)

1. Ionisierungsenergie 840 kJ/mol

2. Ionisierungsenergie 1600 kJ/mol

Stabilste Isotope

Isotop NH t_1/2 ZM ZE M eV ZP

¹⁸⁴Os 0.02% >5.6 E13 y

¹⁸⁶Os 1.58% >2.0 E15 y &alpha 2.822 ¹⁸²W

¹⁸⁷Os 1.6% Os ist stabil mit 111 Neutronen

¹⁸⁸Os 13.3% Os ist stabil mit 112 Neutronen

¹⁸⁹Os 16.1% Os ist stabil mit 113 Neutronen

¹⁹⁰Os 24.6% Os ist stabil mit 114 Neutronen

¹⁹²Os 41.0% Os ist stabil mit 116 Neutronen

¹⁹⁴Os {syn.} 6 y β^- 0.097 ¹⁹⁴Ir

NMR-Eigenschaften

¹⁸⁷Os ¹⁸⁹Os

Kernspin 1/2 3/2

gamma / rad/T 6.161e6 2.076e7

Empfindlichkeit 1.22e-5 0.00234

Larmorfrequenz bei B=4.7T 4.61 M Hz 15.5 M Hz

SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt,
sofern nicht anders angegeben.

Es ist ein hartes, sprödes, sehr schweres, blaugrau oder blauschwarzes Übergangsmetall der Platingruppe. Osmium wird immer da genutzt, wo es auf größte Haltbarkeit und Härte ankommt.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Metallisches Osmium ist extrem schwer, von blauweisser Farbe und auch bei höheren Temperaturen glänzendes Metall. In kompakter Form lässt es sich nur sehr schwer herstellen. Leichter herstellbares Metallpulver zersetzt sich schon bei Raumtemperatur zu dem stark giftigen und stark riechenden bei 130 °C siedenden Osmiumtetraoxid OsO₄.

Osmium besitzt von allen Elementen der Platinfamilie den höchsten Schmelzpunkt und den niedrigsten Dampfdruck. Die häufigste Oxidationsstufe ist +4, aber alle Stufen von +0 bis +8 sind bekannt.

Anwendungen

Wegen der hohen Giftigkeit der Oxide wird Osmium selten im reinen Zusatand verwendet. In abrasiven und verschleißenden Anwendungen wie Schreibkugeln in Kugelschreibern, phonografische Abtastnadeln, Wellen und Zapfen im Instrumentenbau sowie elektrische Kontakte kommen harte osmiumlegierte Legierungen aus der Platinfamilie zum Einsatz. Eine Legieung aus 90% Platin und 10% Osmium wird zu medizinischen Implantaten und künstlichen Herzklappen verarbeitet sowie in Herzschrittmachern verwandt.

Osmiumtetraoxid wird zur Kontrastverstärkung bei mikroskopischen Präparaten und zur Spurensicherung (Fingerabdrücke) eingesetzt.

Früher, bevor das billigere Wolfram aufkam, war es das Material der Glühwendel für Glühlampen.

Geschichte

Osmium ( griechisch osme für Geruch) wurde 1803 durch Smithson Tennant zusammen mit Iridium im Rückstand von in Königswasser aufgelöstem Platin entdeckt. Seinem rettichartigen Geruch verdankt das Element seinen Namen.

Vorkommen

Das Übergangsmetall kommt im ?Iridiosmium?, einer natürlich vorkommenden iridium- und osmiumhaltgen Legierung, sowie in platinhaltigen Flusssanden im Ural, Nordamerika und Südamerika vor. Auch nickelhaltige Erze aus Sudbury, Ontario enthalten Elemente der Platingruppe.
Die wichtigesten Vorkommen liegen in Witwatersrand/Südafrika, im Ural, in Nord- und Südamerika, in Tasmanien, in Borneo und in Japan.

Verwendung

Früher, bevor das billigere Wolfram aufkam, war es das Material der Glühwendel für Glühlampen.

Verbindungen

Osmiumtetraoxide OsO₄

Vorsichtsmaßnahmen

Osmiumtetraoxid ist hochtoxisch. Staubgehalte in der Luft von 10^-7 g/m³ können Atemnot/stillstand? (lung congestion), Haut- oder Augenschäden hervorrufen.

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