STRONTIUMOXID: EGENSKAPER, STRUKTUR, ANVÄNDNING OCH RISKER - KEMI - 2025

Den strontiumoxid , vars kemiska formel är SrO (ej till förvirra med strontium peroxid, vilket är SRO2), är produkten av den oxidativa reaktionen mellan metallen och syret i luft vid rumstemperatur: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

En bit strontium brinner i kontakt med luft som en följd av dess höga reaktivitet, och eftersom den har en elektronisk konfiguration av typen ns2, ger den lätt upp sina två valenselektroner, särskilt till den diatomiska syremolekylen.

Om ytans yta på metallen ökas genom att pulverisera den till ett finfördelat pulver, inträffar reaktionen omedelbart och bränns till och med med en intensiv rödaktig flamma. Strontium, metallen som deltar i denna reaktion, är en metall i grupp 2 i det periodiska systemet.

Denna grupp består av elementen kända som alkaliska jordar. Den första av elementen som leder gruppen är beryllium följt av magnesium, kalcium, strontium, barium och slutligen radium. Dessa element är metalliska till sin natur och, som en mnemonic att komma ihåg dem, kan uttrycket användas: ”Mr. Becambara ”.

"Sr" som uttrycket hänvisar till är ingen annan än metallstrontium (Sr), ett starkt reaktivt kemiskt element som inte naturligt finns i sin rena form, men kombineras med andra element i miljön eller dess miljö för att ge upphov till dess salter, nitrider och oxider.

Av denna anledning är mineraler och strontiumoxid de föreningar där strontium finns i naturen.

Fysiska och kemiska egenskaper

Strontiumoxid är en vit, porös och luktfri fast förening och beroende på dess fysiska behandling kan den finnas på marknaden som ett fint pulver, som kristaller eller som nanopartiklar.

Dess molekylvikt är 103.619 g / mol och har ett högt brytningsindex. Den har höga smältpunkter (2531 ºC) och kokpunkterna (3200 ºC), vilket resulterar i starka bindningsinteraktioner mellan strontium och syre. Denna höga smältpunkt gör det till ett termiskt stabilt material.

Grundläggande oxid

Det är en mycket basisk oxid; Detta betyder att den reagerar vid rumstemperatur med vatten för att bilda strontiumhydroxid (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H20 (l) → Sr (OH) 2

löslighet

Det reagerar eller bibehåller också fukt, ett väsentligt kännetecken för hygroskopiska föreningar. Därför har strontiumoxid en hög reaktivitet med vatten.

I andra lösningsmedel - till exempel alkoholer som apotek etanol eller metanol - är det något lösligt; medan det i lösningsmedel såsom aceton, eter eller diklormetan är olösligt.

Varför är det så här? Eftersom metalloxider - och ännu fler de som bildas av jordalkalimetaller - är polära föreningar och interagerar därför i bättre grad med polära lösningsmedel.

Det kan inte bara reagera med vatten utan också med koldioxid, vilket producerar strontiumkarbonat:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reagerar med syror - såsom utspädd fosforsyra - för att producera fosfatsaltet av strontium och vatten:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H20 (g)

Dessa reaktioner är exoterma, varför det producerade vattnet förångas på grund av höga temperaturer.

Kemisk struktur

Den kemiska strukturen hos en förening förklarar arrangemanget av dess atomer i rymden. När det gäller strontiumoxid har den en kristallin bergsaltstruktur, samma som bordsalt eller natriumklorid (NaCl).

Till skillnad från NaCl, ett monovalent salt - det vill säga med katjoner och anjoner med en laddningsstorlek (+1 för Na och -1 för Cl) - är SrO tvåvärd, med laddningar av 2+ för Sr, och -2 för O (O2-, oxidanjon).

I denna struktur är varje O2-jon (röd i färg) omgiven av sex andra skrymmande oxidjoner som hyser de mindre Sr2 + -jonerna (gröna i färg) i deras resulterande oktaedriska mellanrum. Denna packning eller anordning är känd som en ansiktscentrerad kubisk enhetscell (ccc).

Länk typ

Den kemiska formeln för strontiumoxid är SrO, men den förklarar inte absolut den kemiska strukturen eller vilken typ av bindning som finns.

I det föregående avsnittet nämndes att det har en sten-saltliknande struktur; det vill säga en mycket vanlig kristallin struktur för många salter.

Därför är bindningstypen övervägande jonisk, vilket skulle klargöra varför denna oxid har höga smält- och kokpunkter.

Eftersom bindningen är jonisk håller elektrostatiska interaktioner strontium- och syreatomerna samman: Sr2 + O2-.

Om denna bindning var kovalent skulle föreningen kunna representeras av bindningar i dess Lewis-struktur (utelämnande av de odelade syreelektronparen).

tillämpningar

De fysiska egenskaperna hos en förening är väsentliga för att förutsäga vad som skulle vara dess potentiella tillämpningar i industrin; därför är dessa en makroreflektion av dess kemiska egenskaper.

Blyersättare

Strontiumoxid, tack vare sin höga termiska stabilitet, finner många tillämpningar inom keramik, glas och optisk industri.

Dess användning i dessa branscher är främst avsett att ersätta bly och vara ett tillsatsmedel som ger bättre färger och viskositet till produkternas råmaterial.

Vilka produkter? Listan skulle inte ha något slut, för i någon av dessa som har glas, emaljer, keramik eller kristaller i någon av dess bitar, kan strontiumoxid vara användbar.

Flygindustrin

Eftersom det är ett mycket poröst fast ämne, kan det interkalera mindre partiklar och därmed ge ett antal möjligheter i formulering av material, så lätta att de kan beaktas av flygindustrin.

Katalysator

Samma porositet gör att den kan ha potentiella användningar som katalysator (accelerator för kemiska reaktioner) och som värmeväxlare.

Elektroniska ändamål

Strontiumoxid fungerar också som en källa för ren strontiumproduktion för elektroniska ändamål, tack vare metallens förmåga att absorbera röntgenstrålar; och för den industriella beredningen av dess hydroxid, Sr (OH) 2, och dess peroxid, Sr02.

Hälsorisker

Det är en frätande förening, så det kan orsaka brännskador med enkel fysisk kontakt i någon del av kroppen. Den är mycket känslig för luftfuktighet och måste förvaras i torra och kalla utrymmen.

Salterna som är produkten från reaktionen av denna oxid med olika syror uppför sig i kroppen precis som kalciumsalter och lagras eller utvisas med liknande mekanismer.

Strontiumoxid utgör inte i sig någon större hälsorisk för närvarande.

referenser

1. Amerikanska element. (1998-2018). Amerikanska element. Hämtad den 14 mars 2018 från American Elements: americanelements.com
2. AllReactions. Hämtad den 14 mars 2018 från AllReactions: allreactions.com
3. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. I strukturerna av enkla fasta ämnen (fjärde upplagan, s. 84). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Hämtad den 14 mars 2018 från ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). chemguide. Hämtad den 14 mars 2018 från chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Beredning av strontiumoxid från celestit: En översyn. Materialvetenskap, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Chegg-studie. Hämtad den 16 mars 2018 från Chegg Study: chegg.com