1803年(nian),法國(guo)化學(xue)家(jia)科勒德士戈蒂等人研究了(le)鉑系礦(kuang)石溶于王水后的渣子。他們宣布殘渣中有(you)兩種不同(tong)于鉑的新金屬存在,它(ta)們不溶于王水。1804年(nian),泰(tai)納(na)爾發現(xian)并(bing)命名了(le)它(ta)們。其中一個曾被命名為ptenium,后來(lai)改為osmium(鋨(e)),元素符號定為Os。ptenium來(lai)自希(xi)臘文中“易揮發”,osmium來(lai)自希(xi)臘文osme,原意是“臭味(wei)”,這是因(yin)為四氧(yang)化鋨(e)OsO4的熔點只有(you)41℃,易揮發,氣體有(you)刺激性氣味(wei)。
鋨屬鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)幾乎完(wan)全成單質(zhi)狀態存在,高(gao)度分散在各種礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)。例(li)如原鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)、硫化(hua)鎳銅礦(kuang)、磁鐵礦(kuang)等。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)幾乎無例(li)外地共(gong)同存在,形(xing)成天然合(he)金。在含(han)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong),通(tong)常(chang)以鉑(bo)(bo)(bo)為(wei)主要成分,而其余鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)則因含(han)量較小,必須經過化(hua)學分析才能(neng)被(bei)發現。由(you)于鋨、銥(yi)、鈀(ba)、銠和釕都(dou)與鉑(bo)(bo)(bo)共(gong)同組成礦(kuang)石(shi),因此它們(men)(men)都(dou)是從鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)提取鉑(bo)(bo)(bo)后的(de)殘渣中(zhong)(zhong)發現的(de)。鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)化(hua)學性質(zhi)穩定。它們(men)(men)中(zhong)(zhong)除鉑(bo)(bo)(bo)和鈀(ba)外,不但不溶(rong)(rong)于普通(tong)的(de)酸,而且不溶(rong)(rong)于王(wang)水。鉑(bo)(bo)(bo)很(hen)易(yi)溶(rong)(rong)于王(wang)水,鈀(ba)還溶(rong)(rong)于熱硝酸中(zhong)(zhong)。所(suo)有(you)鉑(bo)(bo)(bo)系(xi)(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)都(dou)有(you)強烈形(xing)成配位化(hua)合(he)物(wu)的(de)傾向。
每層電子排布:2,8,18,32,14,2
原子體積:8.49cm3/mol
地殼含量:0.0001ppm
太陽中含量:0.002ppm
晶體結構:晶胞(bao)為六(liu)方晶胞(bao)。
晶胞參數:a=273.44 pm;b=273.44 pm;c = 431.73 pm;α=90°;β = 90°;γ = 120°
莫氏硬度:7
聲音在其中(zhong)的傳播速率:4940 m/s
電離(li)能(neng)(kJ /mol)
M - M+ 840
M+ - M2+ 1600
M2+ - M3+ 2400
M3+ - M4+ 3900
M4+ - M5+ 5200
M5+ - M6+ 6600
M6+ - M7+ 8100
M7+ - M8+ 9500
反射色(se)錫白(bai)帶淺藍(lan)。反射率:67.5(綠光),66(橙光),67(紅光)。平行c軸切面(mian)雙反射清楚。非均(jun)質(zhi)弱到(dao)中強,淺粉紅、紅、古銅(tong)色(se)和灰到(dao)深藍(lan)。
鋨是已知金(jin)屬單質中密度最(zui)大的,其密度達到22.48g/cm3,熔點3045℃,沸(fei)點在(zai)5027℃以上。六方密集晶格。灰藍(lan)色金(jin)屬,質硬而脆,放在(zai)鐵臼里搗,就(jiu)會(hui)很(hen)容易(yi)地(di)變(bian)成粉(fen)(fen)末,鋨粉(fen)(fen)呈藍(lan)黑(hei)色,且(qie)鋨金(jin)屬粉(fen)(fen)末可自燃。鋨的蒸氣有劇毒,會(hui)強烈地(di)刺(ci)激人(ren)的眼(yan)部粘膜,嚴重時(shi)會(hui)造成失(shi)明。
金屬鋨在空氣中(zhong)十(shi)分(fen)穩定,粉末狀的(de)鋨易氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。濃(nong)硝酸(suan)、濃(nong)硫酸(suan)、次氯酸(suan)鈉溶液都可以使(shi)其氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。在室溫下(xia)易與氧(yang)(yang)(yang)氣反應生成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋨(OsO2),加(jia)熱可生成易揮發(fa)且有劇毒的(de)四氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋨(OsO4)。
二氧化鋨
化(hua)學(xue)式為(wei)OsO2,有(you)兩種晶(jing)(jing)型(1)分(fen)子量222.20,為(wei)桔棕色(se)(se)晶(jing)(jing)體(ti),相(xiang)對密度11.37(21.4℃),加熱到500℃時30%轉化(hua)為(wei)四氧化(hua)鋨(e)。不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui)(shui)和(he)酸(suan)類;(2)分(fen)子量222.20,黑色(se)(se)粉末,相(xiang)對密度7.71(21℃),加熱至(zhi)350~400℃轉變成紅棕色(se)(se)晶(jing)(jing)體(ti)。不(bu)溶(rong)于(yu)水(shui)(shui),溶(rong)于(yu)稀鹽酸(suan)。在(zai)氧中(zhong)加熱鋨(e)粉或由四氧化(hua)鋨(e)加熱分(fen)解制得。
四氧化鋨
化學式為(wei)OsO4,分子量254.20,CAS號為(wei)20816-12-0,為(wei)白(bai)色(se)或(huo)淡黃色(se)結(jie)晶,有類(lei)似氯的氣(qi)味,蒸汽(qi)壓0.93kPa(20℃),熔點41.0℃,沸(fei)點130℃,微溶于(yu)水,溶于(yu)乙醇(chun)、乙醚、四氯化碳(tan)、氨水,密(mi)度為(wei)4.91g/cm3,主要(yao)用(yong)于(yu)催化劑(ji)、氧化劑(ji)、化學試劑(ji),還用(yong)于(yu)醫(yi)藥和制造白(bai)熱氣(qi)燈的紗罩等。
六氯合鋨(Ⅲ)酸鈉
又名六氯(lv)鋨(e)酸鈉(na),化(hua)(hua)學式為(wei)Na2[OsCl6],分子量(liang)為(wei)448.90,橙色斜方(fang)柱狀晶體(ti)。溶于水、醇。向四氧化(hua)(hua)鋨(e)溶液(ye)中加入氯(lv)化(hua)(hua)鈉(na)及還原劑(如(ru)酒精)制(zhi)得。
二硫化鋨
化(hua)學(xue)式(shi)為(wei)OsS2,分子(zi)量為(wei)254.33,為(wei)黑(hei)色立方(fang)晶體,受熱分解,密度(du)9.47g/cm3,不溶(rong)于(yu)水(shui)、堿(jian)類,溶(rong)于(yu)硝酸,由鋨和(he)硫(liu)加熱直接化(hua)合而得。
二碲化鋨
化學式為OsTe2,分(fen)子量為443.40,為灰黑色晶體,熔(rong)點約600℃,不(bu)溶于酸,遇硝酸而分(fen)解(jie)。
礦物名稱:銥(yi)鋨礦,Iridosmine。
化(hua)學(xue)組成:IrOs,多含有(you)少許鉑、銠(lao)、釕、銅、鐵(tie)等。
鑒(jian)定特(te)征:不熔融,遇(yu)酸不溶解(jie)。加硝石(shi)燒時散發一種特(te)異(yi)的惡(e)臭(OsO4)將燒后熔渣溶于水中,則有黑(hei)色銥粉沉淀。
成因產(chan)狀:在中(zhong)國主要產(chan)于超基性巖鉻(ge)鐵礦(kuang)(kuang)型鉑礦(kuang)(kuang)床及砂(sha)礦(kuang)(kuang)中(zhong),與自然鉑、銥鉑礦(kuang)(kuang)、硫鎳鈀鉑礦(kuang)(kuang)、鉻(ge)尖(jian)晶石等成組(zu)合。
著名產(chan)地(di):世(shi)界著名產(chan)地(di)有烏拉爾、南美(mei)的察科、哥倫比亞(ya)的北部、美(mei)國俄勒(le)岡等地(di)。
名稱(cheng)來(lai)源(yuan):依據其成(cheng)(cheng)分組成(cheng)(cheng)命名。
晶體形(xing)態:六方薄(bo)板狀晶形(xing)。
晶系:六方晶系。
鋨(e)(e)(e)在(zai)工業中可(ke)(ke)以(yi)用(yong)做催化劑。合(he)成氨或進行(xing)加氫反應時(shi)用(yong)鋨(e)(e)(e)做催化劑,就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)在(zai)不太高的(de)溫度下獲(huo)得較(jiao)高的(de)轉(zhuan)化率。如果在(zai)鉑(bo)里摻進一點(dian)鋨(e)(e)(e),就(jiu)可(ke)(ke)做成硬度大且(qie)鋒利的(de)鋨(e)(e)(e)鉑(bo)合(he)金手術刀(dao)。利用(yong)鋨(e)(e)(e)與一定量的(de)銥(yi)(yi)可(ke)(ke)制成鋨(e)(e)(e)銥(yi)(yi)合(he)金,比如某(mou)些高級金筆的(de)筆尖上那顆銀(yin)白色(se)的(de)小圓(yuan)點(dian)即鋨(e)(e)(e)銥(yi)(yi)合(he)金,鋨(e)(e)(e)銥(yi)(yi)合(he)金堅硬耐磨,可(ke)(ke)以(yi)做鐘表和重要儀器(qi)的(de)軸承,使用(yong)年(nian)限很長(chang)。
世(shi)界上密度(du)(du)最大的(de)金屬元(yuan)素:元(yuan)素周期表(biao)第(di)六周期Ⅷ族元(yuan)素,鉑族金屬成(cheng)員之一(yi),其密度(du)(du)為22.59g/cm3,是(shi)目前已知的(de)密度(du)(du)最大的(de)金屬。(吉尼斯世(shi)界紀錄)