СТРОНЦИЕВ ОКСИД: СВОЙСТВА, СТРУКТУРА, ПРИЛОЖЕНИЯ И РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

На стронциев оксид, чиято химична формула е SrO (не да обърка със стронциев прекис, който е SRO2), е продукт на реакцията на оксидативния между метала и кислорода във въздуха при стайна температура: 2SR (и) + O2 (g) → 2SrO (s).

Парче стронций изгаря при контакт с въздух вследствие на високата си реактивност и тъй като има електронна конфигурация от тип ns2, той лесно се отказва от двата си валентни електрона, особено на диатомичната кислородна молекула.

Ако повърхността на метала се увеличи чрез пулверизиране до фино разделен прах, реакцията настъпва незабавно и дори изгаря с интензивен червеникав пламък. Стронций, металът, който участва в тази реакция, е метал в група 2 на периодичната таблица.

Тази група е съставена от елементите, известни като алкални земи. Първият от елементите, който води групата, е берилият, следван от магнезий, калций, стронций, барий и накрая радий. Тези елементи са метални по своя характер и като мнемоничен за запомнянето им изразът може да се използва: „Mr. Бекамбара ”.

"Sr", към който се отнася изразът, е не друг, освен металния стронций (Sr), силно реактивен химически елемент, който естествено не се намира в чистата му форма, но се комбинира с други елементи в околната среда или в околната среда, за да породи неговите соли, нитриди и оксиди.

Поради тази причина минералите и стронциевият оксид са съединенията, в които стронций се среща в природата.

Физични и химични свойства

Стронциевият оксид е бяло, порьозно и без мирис твърдо съединение и в зависимост от физическата му обработка може да се намери на пазара като фин прах, като кристали или като наночастици.

Неговото молекулно тегло е 103,619 g / mol и има висок коефициент на пречупване. Той има високи температури на топене (2531ºC) и точки на кипене (3200ºC), което води до силни взаимодействащи връзки между стронций и кислород. Тази висока точка на топене го прави термично стабилен материал.

Основен оксид

Това е силно основен оксид; Това означава, че той реагира при стайна температура с вода, за да образува стронциев хидроксид (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

разтворимост

Той също така реагира или задържа влага, основна характеристика на хигроскопичните съединения. Следователно стронциевият оксид има висока реактивност с вода.

В други разтворители - например алкохоли като наркотичен етанол или метанол - той е слабо разтворим; докато в разтворители като ацетон, етер или дихлорометан, той е неразтворим.

Защо е така? Защото металните оксиди - и още повече тези, образувани от алкалоземни метали - са полярни съединения и следователно взаимодействат в по-добра степен с полярни разтворители.

Той не може да реагира само с вода, но и с въглероден диоксид, като произвежда стронциев карбонат:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Реагира с киселини - като разредена фосфорна киселина - за получаване на фосфатна сол на стронций и вода:

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

Тези реакции са екзотермични, поради което произведената вода се изпарява поради високите температури.

Химическа структура

Химическата структура на съединението обяснява подреждането на неговите атоми в пространството. В случая на стронциев оксид той има кристална структура от каменна сол, същата като трапезната сол или натриевият хлорид (NaCl).

За разлика от NaCl, моновалентна сол - тоест с катиони и аниони с една величина на заряд (+1 за Na и -1 за Cl) - SrO е двувалентна, с такси 2+ за Sr и -2 за О (О2-, оксиден анион).

В тази структура всеки O2-йон (червен на цвят) е заобиколен от шест други обемисти окисни йони, в които се намират по-малките йони Sr2 + (зелени на цвят) в получените им октаедрични интерстици. Тази опаковка или подредба е известна като лицева центрирана кубична единична клетка (ccc).

Тип връзка

Химичната формула на стронциев оксид е SrO, но не обяснява абсолютно химическата структура или вида на връзката, която съществува.

В предишния раздел беше споменато, че има структура с каменна сол; тоест много често срещана кристална структура за много соли.

Следователно видът на връзката е предимно йонна, което би изяснило защо този оксид има високи точки на топене и кипене.

Тъй като връзката е йонна, електростатичните взаимодействия държат атома стронций и кислород заедно: Sr2 + O2-.

Ако тази връзка е ковалентна, съединението може да бъде представено чрез връзки в структурата на Люис (пропускане на неразделени двойки кислородни електронни).

Приложения

Физичните свойства на дадено съединение са от съществено значение за прогнозиране какви биха били потенциалните му приложения в промишлеността; следователно, това са макро отражение на неговите химични свойства.

Оловен заместител

Стронциевият оксид благодарение на високата си термична стабилност намира много приложения в керамичната, стъклената и оптичната промишленост.

Използването му в тези индустрии е предназначено главно да замени оловото и да бъде добавка, която придава по-добри цветове и вискозитети на суровината на продуктите.

Какви продукти? Списъкът няма да има край, тъй като във всеки от тях, който има стъкло, емайли, керамика или кристали във всяко от неговите парчета, стронциевият оксид може да бъде полезен.

Аерокосмическа индустрия

Тъй като това е много порьозно твърдо вещество, то може да преплита по-малки частици и по този начин предоставя редица възможности при формулирането на материали, толкова леки, че да бъдат взети предвид от аерокосмическата индустрия.

катализатор

Същата порьозност му позволява да има потенциални приложения като катализатор (ускорител на химичните реакции) и като топлообменник.

Електронни цели

Стронциевият оксид служи и като източник на чисто производство на стронций за електронни цели, благодарение на способността на метала да абсорбира рентгенови лъчи; и за промишленото получаване на неговия хидроксид, Sr ​​(OH) 2, и неговия пероксид, SrO2.

Здравословни рискове

Това е разяждащо съединение, така че може да причини изгаряния с прост физически контакт във всяка част на тялото. Той е много чувствителен към влажност и трябва да се съхранява в сухи и студени помещения.

Солите, които са продукт на реакцията на този оксид с различни киселини, се държат в тялото точно като калциеви соли и се съхраняват или изхвърлят по подобни механизми.

Понастоящем стронциевият оксид не представлява основни рискове за здравето.

Препратки

1. Американски елементи. (1998-2018). Американски елементи. Произведено на 14 март 2018 г. от American Elements: americanelements.com
2. AllReactions. Произведено на 14 март 2018 г. от AllReactions: allreactions.com
3. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. В Структурите на прости твърди частици (Четвърто изд., Стр. 84). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Произведено на 14 март 2018 г. от ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Кларк, Дж. (2009). chemguide. Получено на 14 март 2018 г. от chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Приготвяне на стронциев оксид от целестит: Преглед. Материалознание, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Chegg Study. Произведено на 16 март 2018 г. от Chegg Study: chegg.com