Osmium

Eigenschaften
Rhenium - Osmium - Iridium
Ru
Os
Hs  
 
 
[Xe]4f145d66s2
192
76
Os
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Osmium, Os, 76
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 8 (VIIIB), 6, d
Aussehen bläulich grau
Massenanteil an der Erdhülle 1 · 10-6 %
Atomar
Atommasse 190,23
Atomradius (berechnet) 130 (185) pm
Kovalenter Radius 128 pm
van der Waals-Radius -
Elektronenkonfiguration [Xe]4f145d66s2
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 32, 14, 2
1. Ionisierungsenergie 840 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1600 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen -
Kristallstruktur hexagonal
Dichte (Mohshärte) 22610 kg/m3 (7)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 3306 K (3033 °C)
Siedepunkt 5285 K (5012 °C)
Molares Volumen 8,42 · 10-6 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
Spezifische Wärmekapazität 130 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 10,9 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit 87,6 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände -2, 0, 2, 3, 4, 6, 8
Hydride und Oxide (Basizität) (leicht sauer)
Normalpotential 0,85 V (OsO4 + 8H+ + 8e-
→ Os + 4H2O)
Elektronegativität 2,2 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
182Os {syn.} 22,1 h ε 0,910 182Re
183Os {syn.} 13,0 h ε 2,130 183Re
184Os 0,02 % > 5,6 · 1013 a      
185Os {syn.} 93,6 d ε 1,013 185Re
186Os 1,58 % > 2,0 · 1015 a α 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
191Os {syn.} 15,4 d β- 0,314 191Ir
192Os 41,0 % Os ist stabil mit 116 Neutronen
193Os {syn.} 30,11 h β- 1,141 193Ir
194Os {syn.} 6 a β- 0,097 194Ir
NMR-Eigenschaften
187Os 189Os
Kernspin 1/2 3/2
gamma / rad/T 6,161 · 106 2,076 · 107
Empfindlichkeit 1,22 · 10-5 0,00234
Larmorfrequenz bei B = 4,7 T 4,61 MHz 15,5 MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

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

Inhaltsverzeichnis

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.

Eigenschaften

Metallisches Osmium ist extrem schwer, von stahlblauer Farbe und auch bei höheren Temperaturen ein glänzendes Metall. In kompakter Form lässt es sich nur sehr schwer herstellen. Es kann jedoch im Lichtbogen- oder Elektronenstrahl-Ofen leicht kompakt erschmolzen werden. Leichter herstellbares Metallpulver oxidiert 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.

Osmium ist nach Iridium das Metall mit der höchsten Dichte.

Verwendung

Wegen der hohen Giftigkeit der Oxide wird Osmium selten im reinen Zustand 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 Legierung 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.

Verbindungen

Osmiumtetroxid OsO4

Sicherheitshinweise

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

External Links

See also: Osmium, 1803, Abrasion, Aggregatzustand, Alphastrahlung, Atommasse, Atomradius, Basizität