Các tính chất, ứng dụng và rủi ro của Strontium Oxide (SrO)

các oxit stronti, có công thức hóa học là SrO (không bị nhầm lẫn với strontium peroxide, là SrO2), là sản phẩm của phản ứng oxy hóa giữa kim loại này và oxy có trong không khí ở nhiệt độ phòng: 2Sr (s) + O2 (g) → 2SrO.

Một mảnh strontium cháy tiếp xúc với không khí là kết quả của khả năng phản ứng cao của nó, và vì nó có cấu hình điện tử của loại ns2, nó dễ dàng tạo ra hai electron hóa trị của nó, đặc biệt là phân tử diatomic oxy.

Nếu diện tích bề mặt của kim loại tăng lên bằng cách phun nó vào một loại bột được chia nhỏ, phản ứng xảy ra ngay lập tức và thậm chí cháy với ngọn lửa đỏ dữ dội. Strontium, kim loại tham gia phản ứng này, là kim loại thuộc nhóm 2 của bảng tuần hoàn.

Nhóm này được cấu thành bởi các yếu tố được gọi là đất kiềm. Thành phần đầu tiên trong nhóm dẫn đầu nhóm là berili, tiếp theo là magiê, canxi, strontium, barium và cuối cùng là radium. Các yếu tố này có bản chất kim loại và, như một quy tắc ghi nhớ để ghi nhớ chúng, bạn có thể sử dụng biểu thức: "Mr. Becambara ".

"Sr" được ám chỉ bởi biểu hiện không ai khác ngoài strontium metal (Sr), một nguyên tố hóa học có khả năng phản ứng cao, tự nhiên không được tìm thấy ở dạng nguyên chất, nhưng kết hợp với các yếu tố khác của môi trường hoặc môi trường của nó muối, nitrua và oxit của nó.

Vì lý do này, khoáng chất và oxit strontium là các hợp chất trong đó strontium được tìm thấy trong tự nhiên.

Chỉ số

• 1 Tính chất lý hóa
  • 1.1 Ôxít cơ bản
  • 1.2 Độ hòa tan
• 2 Cấu trúc hóa học
• 3 loại liên kết
• 4 ứng dụng
  • 4.1 Thay thế cho chì
  • 4.2 Công nghiệp hàng không vũ trụ
  • 4.3 Chất xúc tác
  • 4.4 Mục đích điện tử
• 5 Rủi ro cho sức khỏe
• 6 tài liệu tham khảo

Tính chất hóa lý

Strontium oxide là một hợp chất rắn màu trắng, xốp và không mùi và, tùy thuộc vào quá trình xử lý vật lý của nó, có thể được tìm thấy trên thị trường dưới dạng bột mịn, dưới dạng tinh thể hoặc dưới dạng hạt nano.

Trọng lượng phân tử của nó là 103,619 g / mol và nó có chỉ số khúc xạ cao. Nó có điểm nóng chảy cao (2531 ° C) và sôi (3200 ° C), chuyển thành tương tác liên kết mạnh giữa strontium và oxy. Điểm nóng chảy cao này làm cho nó trở thành một vật liệu ổn định nhiệt.

Oxit cơ bản

Nó là một oxit rất cơ bản; điều này có nghĩa là nó phản ứng ở nhiệt độ phòng với nước tạo thành strontium hydroxide (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Độ hòa tan

Nó cũng phản ứng hoặc giữ lại độ ẩm, một đặc tính thiết yếu của các hợp chất hút ẩm. Do đó, oxit strontium có độ phản ứng cao với nước.

Trong các dung môi khác - ví dụ, các rượu như ethanol từ dược phẩm hoặc metanol - ít tan; trong khi đó trong các dung môi như acetone, ether hoặc dichloromethane, nó không hòa tan.

Tại sao lại như vậy? Bởi vì các oxit kim loại - và thậm chí nhiều hơn nữa được tạo thành từ các kim loại kiềm thổ - là các hợp chất phân cực và do đó tương tác ở mức độ lớn hơn với các dung môi phân cực.

Nó không chỉ có thể phản ứng với nước, mà còn với carbon dioxide, tạo ra strontium carbonate:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Phản ứng với axit - chẳng hạn như axit photphoric loãng - để tạo ra muối của strontium phosphate và nước:

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

Những phản ứng này tỏa nhiệt, đó là lý do tại sao nước được tạo ra bay hơi do nhiệt độ cao.

Cấu trúc hóa học

Cấu trúc hóa học của một hợp chất giải thích sự sắp xếp các nguyên tử của nó trong không gian như thế nào. Trong trường hợp oxit strontium, nó có cấu trúc tinh thể như muối đá, giống như muối ăn hoặc natri clorua (NaCl).

Không giống như NaCl, muối đơn trị - nghĩa là, với các cation và anion có cường độ điện tích (+1 đối với Na và -1 đối với Cl) - SrO là hóa trị hai, với điện tích 2+ cho Sr và là -2 cho O (O2-, oxit anion).

Trong cấu trúc này, mỗi ion O2- (có màu đỏ) được bao quanh bởi sáu ion oxit xốp khác, nằm trong khối bát diện kết quả của chúng xen kẽ các ion Sr2 + (màu xanh lá cây), nhỏ hơn. Gói hoặc sắp xếp này được gọi là ô khối đơn vị tập trung vào các mặt (ccc).

Loại liên kết

Công thức hóa học của strontium oxide là SrO, nhưng nó không giải thích hoàn toàn cấu trúc hóa học hoặc loại liên kết hiện có.

Trong phần trước, nó đã được đề cập rằng nó có cấu trúc giống như đá quý; đó là, một cấu trúc tinh thể rất phổ biến đối với nhiều muối.

Do đó, loại liên kết chủ yếu là ion, điều này sẽ làm rõ lý do tại sao oxit này có điểm nóng chảy và sôi cao.

Vì liên kết là ion, nên các tương tác tĩnh điện giữ các nguyên tử strontium và oxy với nhau: Sr2 + O2-.

Nếu liên kết này là cộng hóa trị, hợp chất có thể được biểu diễn bằng các liên kết trong cấu trúc Lewis của nó (bỏ qua các cặp oxy không chia sẻ của oxy).

Ứng dụng

Các tính chất vật lý của hợp chất là rất cần thiết để dự đoán ứng dụng tiềm năng của nó trong ngành là gì; do đó, đây là một sự phản ánh vĩ mô của các tính chất hóa học của chúng.

Thay thế cho chì

Strontium oxide, nhờ tính ổn định nhiệt cao, tìm thấy nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp gốm sứ, thủy tinh và quang học.

Việc sử dụng nó trong các ngành công nghiệp này chủ yếu nhằm thay thế chì và là chất phụ gia mang lại màu sắc và độ nhớt tốt hơn cho nguyên liệu thô của sản phẩm..

Sản phẩm gì? Danh sách này sẽ không có kết thúc, bởi vì trong bất kỳ thứ nào có kính, men, gốm hoặc pha lê trong bất kỳ mảnh nào của nó, oxit strontium có thể hữu ích.

Ngành hàng không vũ trụ

Vì nó là một chất rắn rất xốp, nó có thể xen kẽ các hạt nhỏ hơn, và do đó cung cấp một loạt các khả năng trong công thức của vật liệu, vì vậy, được xem xét bởi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ.

Xúc tác

Độ xốp tương tự cho phép nó có các ứng dụng tiềm năng làm chất xúc tác (chất gia tốc của các phản ứng hóa học) và như một chất trao đổi nhiệt.

Mục đích điện tử

Strontium oxide cũng là nguồn sản xuất strontium tinh khiết cho mục đích điện tử, nhờ khả năng hấp thụ tia X của kim loại này; và để điều chế công nghiệp hydroxit của nó, Sr (OH) 2 và peroxide của nó, SrO2.

Rủi ro về sức khỏe

Nó là một hợp chất ăn mòn, vì vậy nó có thể gây bỏng với sự tiếp xúc vật lý đơn giản trên bất kỳ bộ phận nào của cơ thể. Nó rất nhạy cảm với độ ẩm và phải được lưu trữ trong không gian khô và lạnh.

Sản phẩm muối của phản ứng của oxit này với các axit khác nhau hoạt động trong cơ thể cũng như muối canxi và được lưu trữ hoặc trục xuất bởi các cơ chế tương tự.

Hiện tại, strontium oxide tự nó không đại diện cho những rủi ro lớn đối với sức khỏe.

Tài liệu tham khảo

1. Yếu tố Mỹ. (1998-2018). Yếu tố Mỹ. Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2018, từ American Elements: Americanelements.com
2. AllReactions Truy cập vào ngày 14 tháng 3 năm 2018, từ AllReactions: allreactions.com
3. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ Trong các cấu trúc của chất rắn đơn giản (lần thứ tư, trang 84). Đồi Mc Graw.
4. ATSDR. Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2018, từ ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). hóa chất. Truy cập ngày 14 tháng 3 năm 2018, từ chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Naraya, S., & Pandey, O. (2007). Chuẩn bị oxit strontium từ celestite: Một đánh giá. Khoa học vật liệu, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Nghiên cứu Chegg. Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2018, từ Nghiên cứu Chegg: chegg.com