Sejarah strontium, struktur, sifat, reaksi dan penggunaan

Dia Strontium Ini adalah logam alkali yang simbol kimianya adalah SR. Potongan yang baru dipotong putih dengan kecerahan perak, tetapi ketika terpapar ke udara, ia mengoksidasi dan memperoleh warna kekuningan. Untuk alasan ini, itu harus dilindungi dari oksigen selama penyimpanan.

Strontium diekstraksi dari vena dalam bentuk Celestite atau Celestina Minerals (SRSO₄) dan strontianite (SRCO₃). Namun, Celestita adalah cara utama di mana eksploitasi penambangan strontium terjadi, menjadi endapannya di lahan sedimen dan bekerja sama dengan belerang.

Sampel strontium logam yang dilindungi oleh atmosfer argon. Sumber: Strontium Unter Argon Schutzgas Atmosphäre.JPG Matthias Zepperderivative Work: MaterialScientist [Domain Pubsuin]

Celestita disajikan dalam bentuk kristal belah ketupat, biasanya tidak berwarna, vitreous dan transparan. Meskipun strontium diekstraksi dengan cara ini, ia harus diubah menjadi karbonat masing -masing, dari mana ia akhirnya dikurangi.

Pada 1790, Strontium diidentifikasi sebagai elemen baru untuk Adair Crawford dan William Cruickshank, dalam sebuah mineral dari tambang utama, dekat dengan kota stronsi di Argyll, Escosia. Strontium diisolasi pada tahun 1807 oleh Humphry Davy, melalui penggunaan elektrolisis.

Strontium adalah logam yang lunak, ulet dan konduktor listrik yang baik; Tetapi hanya memiliki sedikit penggunaan industri dan komersial. Salah satu aplikasinya adalah pembentukan paduan dengan aluminium dan magnesium, meningkatkan manajemen dan fluiditas logam ini.

Dalam tabel periodik, strontium terletak di kelompok 2, antara kalsium dan barium, menemukan bahwa beberapa sifat fisiknya, seperti kepadatan, titik fusi dan kekerasan, memiliki nilai perantara dalam kaitannya dengan yang ditunjukkan untuk kalsium dan barium.

Strontium disajikan di alam sebagai empat isotop stabil: ⁸⁸SR dengan, 82,6 % kelimpahan; Dia ⁸⁶SR, dengan kelimpahan 9,9 %; Dia ⁸⁷SR, dengan kelimpahan 7,0 %; dan ⁸⁴SR, dengan kelimpahan 0,56 %.

⁹⁰SR adalah isotop radioaktif yang merupakan komponen paling berbahaya dari hujan radioaktif, produk ledakan nuklir dan kebocoran reaktor nuklir, karena karena kesamaan antara kalsium dan strontium, isotop dimasukkan ke dalam tulang, menghasilkan kanker tulang dan leukemia.

[TOC]

Sejarah

Mineral dari tambang utama di dekat kota Stontian, di Argyll, Skotlandia dipelajari. Awalnya itu diidentifikasi sebagai jenis barium karbonat. Tapi Adair Crawford dan William Cruickshank, pada 1789, memperhatikan bahwa zat yang diteliti adalah yang lain yang dimaksud.

Ahli kimia Thomas Charles Hope menunjuk mineral baru sebagai rusa yang sesuai.

Pada 1790, Crawford dan Cruickshank membawa zat yang dipelajari dan mengamati bahwa nyala api merah tua, berbeda dari api yang diamati sejauh ini dalam elemen yang diketahui. Mereka menyimpulkan bahwa mereka berada di depan elemen baru.

Pada tahun 1808, Sir William Humphry Davy, mengalami elektrolisis ke campuran hidroksida yang lembab atau peregangan klorida dengan merkuri oksida, menggunakan katoda merkuri. Kemudian, merkuri amalgam yang terbentuk diuapkan, strontium bebas.

Davy disebut Stontium Elemen Terisolasi (Strontium).

Struktur dan konfigurasi elektronik strontium

Strontium logam mengkristal pada suhu kamar dalam struktur kubik yang berpusat pada wajah (FCC).

Dalam struktur ini, atom SR terletak di simpul dan pada wajah kubus sel satuan. Ini relatif lebih padat dari struktur lain (seperti kubik atau bcc) untuk memiliki empat atom SR secara total.

Atom SR tetap bersatu berkat tautan logam, produk tumpang tindih orbital atom Valencia di semua arah di dalam kaca. Orbital ini adalah 5S, yang memiliki dua elektron sesuai dengan konfigurasi elektronik:

[Kr] 5s²

Maka, band 5s berasal, dan band mengemudi 5P (teori band).

Mengenai fase logam lainnya, tidak ada terlalu banyak informasi bibliografi, meskipun dapat dipastikan bahwa kristal mereka menderita transformasi ketika mereka mengalami tekanan tinggi.

Angka oksidasi

Strontium, seperti logam lainnya, memiliki kecenderungan tinggi untuk kehilangan elektron valensi; Ini adalah, dua elektron orbital 5s. Dengan demikian, atom SR menjadi kation divalen sr²⁺ (M²⁺, Seperti sisa logam alkalinoterro), isolektronik untuk gas mulia Kripton. Kemudian dikatakan bahwa strontium memiliki nomor oksidasi +2.

Dapat melayani Anda: etanamide: struktur, sifat, penggunaan, efek

Ketika alih -alih kehilangan dua elektron, ia hanya kehilangan satu, kation terbentuk⁺; Dan oleh karena itu, angka oksidasi adalah +1. Tn⁺ Jarang terjadi pada senyawa yang diturunkan strontium.

Properti

Penampilan

Diserahkan putih dengan kilau logam, dengan sedikit pewarna kuning.

Masa molar

87.62 g/mol.

Titik lebur

777 ºC.

Titik didih

1.377 ºC.

Kepadatan

-Suhu sekitar: 2,64 g/cm³

-Keadaan cair (titik leleh): 2.375 g/cm³

Kelarutan

Alkohol dan asam larut. Itu tidak larut dalam air, karena bereaksi kuat dengan itu.

Panas fusi

7.43 kJ/mol.

Panas penguapan

141 kJ/mol.

Kapasitas molar termal

26.4 J/(mol · k).

Elektronegativitas

0,95 pada skala Pauling.

Energi ionisasi

Ionisasi tingkat pertama: 549,5 kJ/mol.

Ionisasi Tingkat Kedua: 1.064.2 kJ/mol.

Ionisasi Tingkat Ketiga: 4.138 kJ/mol.

Radio atom

Empiris 215 sore.

Kovalen radio

195 ± 10 sore.

Ekspansi termal

22,5 μm/(m · k) pada 25 ° C.

Konduktivitas termal

35.4 w/(m · k).

Resistivitas listrik

132 nΩ · m pada 20 ºC.

Kekerasan

1.5 Pada skala Mohs.

Potensi kebakaran

Strontium saat terbagi halus, terbakar secara spontan di udara. Selain itu, dibakar saat dipanaskan di atas titik leleh, dan dapat merupakan bahaya ledakan ketika terkena panas api.

Penyimpanan

Untuk menghindari oksidasi strontium, disarankan untuk menyimpannya terbenam dalam minyak tanah atau bensin. Strontium harus disimpan di tempat yang segar dan berventilasi baik, jauh dari bahan organik dan bahan yang mudah teroksidasi lainnya.

Tata nama

Karena angka oksidasi +1 tidak terlalu umum, diasumsikan bahwa hanya ada +2 untuk penyederhanaan nomenklatur di sekitar senyawa strontium. Itulah sebabnya dalam nomenklatur stok (ii) diabaikan pada akhir nama; Dan dalam nomenklatur tradisional, mereka selalu berakhir dengan akhiran -ICO.

Misalnya, SRO adalah noda atau oksida oksida, sesuai dengan stok dan nomenklatif tradisional, masing -masing.

Bentuk

Karena reaktivitasnya yang hebat, strontium logam tidak terisolasi. Namun, dapat ditemukan dalam keadaan dasar yang dilindungi dari oksigen, dengan perendaman dalam minyak tanah atau di atmosfer gas inert (seperti gas mulia).

Ini juga membentuk paduan dengan aluminium dan magnesium, serta agregat untuk kaleng dan paduan timah. Strontium dalam bentuk ionik (SR²⁺) Dilarahkan di lantai atau di air laut, dll.

Oleh karena itu, berbicara tentang Strontium mengacu pada kation SR²⁺ (Dan ke tingkat yang lebih rendah, SR⁺).

Ini juga dapat berinteraksi dalam bentuk ionik dengan elemen lain untuk membentuk garam atau senyawa kimia lainnya; seperti klorida, karbonat, sulfat, strontium sulfida, dll.

Strontium pada dasarnya hadir dalam dua mineral: Celestita atau Celestina (SRSO₄) Dan strontita (srco₃). Celestita adalah sumber utama ekstraksi penambangan Larice.

Strontium memiliki 4 isotop alami, yang mana yang lebih besar adalah yang lebih besar adalah ⁸⁸Tn. Ada juga banyak isotop radioaktif, yang diproduksi secara artifisial dalam reaktor nuklir.

Kertas Biologis

Fungsi biologis strontium dalam vertebrata tidak diketahui. Karena kesamaannya dengan kalsium, ia dapat menggantikannya dalam jaringan tulang; yaitu SR²⁺menggantikan ca²⁺. Tetapi proporsi yang ditemukan di tulang antara strontium dan kalsium, adalah antara 1/1.000 dan 1/2.000; yaitu, sangat rendah.

Oleh karena itu, strontium tidak boleh memenuhi fungsi biologis alami di dalam tulang.

Strontium ranelate telah digunakan dalam pengobatan osteoporosis, karena menghasilkan pengerasan tulang; Namun dalam hal apa pun, ini adalah tindakan terapeutik.

Salah satu dari beberapa contoh fungsi biologis stroncium disajikan dalam acantharea, protozoa radio -kolar yang memiliki kerangka dengan adanya strontium.

Dimana dan produksi

Celestita Crystal, font mineralogi dari strontium. Sumber: Aram Dishan (Pengguna: Aramgutang) [Domain Publik]

Strontium sekitar 0,034 % dari semua batuan beku. Namun, hanya dua mineral: Celestita atau Celestina, ditemukan dalam endapan dengan kandungan strontium yang penting.

Dari dua mineral stroncium penting, hanya celestit yang dalam jumlah yang cukup dalam endapan sedimen yang memungkinkan penciptaan fasilitas untuk mengekstraksi strontium.

Dapat melayani Anda: Refrigeran Rosario

Strasi lebih berguna daripada Celestita, karena sebagian besar strontium diproduksi dalam bentuk strontium karbonat; Tetapi hanya beberapa deposit yang ditemukan yang memungkinkan eksploitasi penambangan berkelanjutan.

Kandungan strontium dalam rentang air laut antara 82 dan 90 μmol/L, konsentrasi yang jauh lebih rendah daripada kalsium, antara 9,6 dan 11 mmol/L/L.

Hampir semua eksploitasi penambangan didasarkan pada bidang Celestite, karena vena strontiane langka dan tidak menguntungkan untuk ekstraksi mereka. Meskipun demikian, strontium sebagian besar diproduksi dalam bentuk strontium karbonat.

Metode Pidgeon

Celestita dibakar di hadapan batubara untuk mengubah strontium sulfat menjadi strontium sulfida. Pada tahap kedua, bahan gelap yang mengandung strontium sulfida, larut dalam air dan filter.

Kemudian, larutan strontium sulfida diobati dengan karbon dioksida, untuk menghasilkan presipitasi strontium karbonat.

Strontium dapat diisolasi dengan varian metode Pidgeon. Reaksi strontium oksida dan aluminium diproduksi dalam ruang hampa, di mana strontium dikonversi menjadi gas dan diangkut melalui turbur produksi ke kapasitor, di mana ia mengendap sebagai padatan.

Elektrolisa

Strontium dapat diperoleh dalam bentuk batang dengan menggunakan metode elektrolisis katoda kontak. Dalam prosedur ini, batang besi dingin yang bertindak sebagai katoda, bersentuhan dengan permukaan campuran kalium klorida dan strontium klorida cair.

Saat strontium menguatkan pada katoda (batang besi), bar naik.

Reaksi

Dengan calcogens dan halogen

Strontium adalah logam pereduksi aktif dan bereaksi dengan halogen, oksigen dan sulfur untuk menghasilkan halida, oksida dan sulfida, masing -masing. Strontium adalah logam perak, tetapi membentuk strontium oksida saat terkena udara:

MR (S) +1/2₂(g) => sro (s)

Oksida membentuk lapisan gelap di permukaan logam. Sementara reaksinya dengan klorin dan belerang adalah sebagai berikut:

MR (S)+ CL₂(g) => srcl₂(S)

MR (S) + S (L) => SRS (S)

Strontium bereaksi dengan belerang cair.

Dengan udara

Dapat dikombinasikan dengan oksigen untuk membentuk strontium peroksida; Tetapi itu membutuhkan pembentukan tekanan oksigen tinggi. Ini juga dapat bereaksi dengan nitrogen untuk menghasilkan nitrida yang kuat:

3SR (s) + n₂(g) => sr₃N₂(S)

Namun, suhunya harus lebih besar dari 380 ° C sehingga reaksi terjadi.

Dengan air

Strontium dapat bereaksi keras dengan air untuk membentuk strontium hidroksida, SR (OH)₂ dan gas hidrogen. Reaksi antara strontium dan air tidak memiliki kekerasan yang diamati dalam reaksi antara logam alkali dan air, serta yang diamati dalam kasus barium.

Dengan asam dan hidrogen

Strontium dapat bereaksi dengan asam sulfat dan asam nitrat untuk masing -masing, masing -masing, sulfat dan strontium nitrat. Ini juga menggabungkan panas dengan hidrogen untuk menyebabkan strontium hidrida.

Strontium, seperti elemen berat lainnya dari blok S dari tabel periodik, memiliki berbagai angka koordinasi; seperti 2, 3, 4, 22 dan 24, diamati dalam senyawa seperti SRCD_sebelas dan srzn₁₃, Misalnya.

Aplikasi

- Strontium Dasar

Paduan

Ini digunakan sebagai pengubah eutektik untuk meningkatkan resistensi dan keuletan paduan Al-AG. Ini digunakan sebagai inokulan dalam peleburan besi ulet untuk mengontrol pembentukan grafit. Itu juga ditambahkan ke timah dan paduan timbal untuk menambah kekerasan dan keuletan.

Selain itu, digunakan sebagai deoksidan tembaga dan perunggu. Strontium kuantitas kecil ditambahkan ke aluminium cair untuk mengoptimalkan cor logam Mel Mel.

Ini adalah agen paduan untuk aluminium atau magnesium yang digunakan dalam pengecoran blok motor dan roda. Strontium meningkatkan manajemen dan fluiditas logam yang terkait dengan paduan.

Dapat melayani Anda: kekeruhan: unit, metode, contoh

Isotop

Meskipun aksinya berbahaya, ⁹⁰SR digunakan sebagai generator termoelektrik, menggunakan energi kalori radiasi untuk menghasilkan listrik jangka panjang, dengan aplikasi dalam kendaraan ruang angkasa, stasiun penelitian jarak jauh dan pelampung navigasi.

Dia ⁸⁹SR telah digunakan dalam pengobatan kanker tulang, menggunakan emisi radioaktif tipe β untuk penghancuran sel tumor.

Atom strontium telah digunakan untuk membangun sistem pengukuran waktu, yang hampir tidak menunda detik setiap 200 juta tahun. Yang membuatnya menjadi jam paling presisi.

- Senyawa

Karbonat

Ferritas dan magnet

Strontium karbonat (SRCO₃) bereaksi dengan oksida besi (iman₂SALAH SATU₃) Pada suhu antara 1.000 dan 1.300 ºC, untuk membentuk strontium ferit. Keluarga Ferritas ini memiliki formula SRFE umum_XSALAH SATU₄.

Magnet keramik terbuat dari ferritas dan digunakan dalam beberapa aplikasi. Di antara mereka: elaborasi speaker, mesin pembersih kaca depan motor dan mainan anak -anak.

Strontium karbonat juga digunakan dalam produksi kaca untuk layar televisi dan unit visualisasi.

Kaca

Selain meningkatkan kepemilikan kaca untuk layar kristal cair (LCD), ini juga digunakan dalam enamel keramik untuk hidangan, memperkuat ketahanannya untuk tergores dan pembentukan gelembung selama memasak.

Ini digunakan dalam produksi kaca yang dapat digunakan dalam optik, gelas dan pencahayaan. Ini juga merupakan bagian dari fiberglass dan laboratorium dan gelas farmasi, karena meningkatkan kekerasan dan ketahanan terhadap goresan, serta kecerahannya.

Produksi logam dan garam

Ini digunakan dalam memperoleh seng dari kemurnian tinggi, karena berkontribusi pada penghapusan pengotor timbal. Bantuan dalam produksi strontium kromat, senyawa yang digunakan sebagai penghambat korosi dalam cat mencetak.

Lampu air limbah dan fosfor

Ini digunakan dalam pengolahan air limbah untuk eliminasi sulfat. Selain itu, digunakan dalam produksi asam ortofosfat, digunakan dalam elaborasi lampu neon.

Piroteknik

Strontium karbonat, seperti garam strontium lainnya, digunakan dalam kembang api untuk menyediakan warna merah merah tua. Pewarnaan yang juga digunakan dalam tes deteksi strontium.

Hidroksida

Ini digunakan dalam ekstraksi gula bit, karena strontium hidroksida dikombinasikan dengan gula untuk menyebabkan sakarida yang kompleks. Kompleks dapat dipisahkan dengan aksi karbon dioksida, meninggalkan gula bebas. Ini juga digunakan dalam stabilisasi plastik.

Oksida

Ada di kaca yang mereka gunakan dalam pembuatan tabung gambar TV, aplikasi ini dimulai pada tahun 1970. Televisi berwarna, serta perangkat lain yang berisi sinar katoda, dipaksa untuk menggunakan strontium di pelat depan untuk menghentikan x -rays.

Televisi ini sudah tidak digunakan, karena tabung katoda telah digantikan oleh perangkat lain, dan oleh karena itu penggunaan senyawa strontium tidak diperlukan.

Di sisi lain, Strontium oksida digunakan untuk meningkatkan kualitas enamel keramik.

Khlorida

Strontium klorida digunakan dalam beberapa pasta gigi untuk gigi sensitif dan dalam elaborasi kembang api. Selain itu, digunakan secara terbatas untuk menghilangkan gas yang tidak diinginkan dalam wadah vakum.

Ranelato

Ini digunakan dalam pengobatan osteoporosis, karena meningkatkan kepadatan tulang dan mengurangi kejadian fraktur. Diterapkan secara topikal, menghambat iritasi sensorik. Namun, penggunaannya telah menurun karena ada bukti bahwa kejadian penyakit kardiovaskular meningkat.

Aluminasi

Ini digunakan sebagai doponte di industri elektronik. Ini juga sering digunakan untuk menyinari mainan tertentu dalam kegelapan, karena itu adalah senyawa inert secara kimia dan biologis.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Stontium. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
3. Timothy p. Hanusa. (2019). Stontium. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: Britannica.com
4. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi. (2019). Stontium. Database pubchem. CID = 5359327. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
5. Traci Pedersen. (20 Mei 2013). Fakta berbatasan dengan Stontium. Dipulihkan dari: LiveScience.com
6. Kata. Doug Stewart. (2019). Fakta Elemen Stontium. Pulih dari: chemicool.com
7. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (3 Juli 2019). Fakta Stontium (nomor atom 38 atau SR). Pulih dari: thinkco.com
8. Lentech b.V. (2019). Stontium. Pulih dari: lentech.com