Nguyên tố hóa học Iridi

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

373
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Iridi là một nguyên tố hóa học với số nguyên tử 77 và kí hiệu là Ir. Là một kim loại chuyển tiếp, cứng, màu trắng bạc thuộc nhóm platin, iridi là nguyên tố đặc thứ 2 (sau osmi) và là kim loại có khả năng chống ăn mòn nhất, thậm chí ở nhiệt độ cao khoảng 2000 °C. Mặc dù chỉ các muối nóng chảy và halogen nhất định mới ăn mòn iridi rắn, bụi iridi mịn thì phản ứng mạnh hơn và thậm chí có thể cháy. Các hợp chất iridi quan trọng nhất được sử dụng là...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nguyên tố hóa học Iridi

Nguyên tố hóa học Iridi osmi ← iridi → platin 77 Rh ↑ Ir ↓ Mt Tổng quát Tên, Ký hiệu, Số iridi, Ir, 77 Phân loại kim loại chuyển tiếp Nhóm, Chu kỳ, Khối 9, 6, d Khối lượng riêng, Độ cứng 22.560 kg/m³, 6,5
Bề ngoài trắng bạc Tính chất nguyên tử Khối lượng nguyên tử 192,217(3) đ.v.C Bán kính nguyên tử (calc.) 135 (180) pm Bán kính cộng hoá trị 137 pm Bán kính van der Waals - pm [Xe]4f145d76s2 Cấu hình electron e- trên mức năng lượng 2, 8, 18, 32, 15, 2 Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) -3, ±1, 0, 2, 3, 4, 5, 6 (bazơ nhẹ) Cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất rắn Điểm nóng chảy 2.739 K (4.471 °F) Điểm sôi 4.701 K (8.002 °F) Trạng thái trật tự từ thiếu dữ liệu 8,52 ×10-6 m³/mol Thể tích phân tử Nhiệt bay hơi 563 kJ/mol Nhiệt nóng chảy 41,12 kJ/mol Áp suất hơi 100k Pa tại 4.659 K Vận tốc âm thanh 4.825 m/s tại 293,15 K Thông tin khác Độ âm điện 2,20 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng 130,581 J/(kg·K) 23,981x106 /Ω·m Độ dẫn điện Độ dẫn nhiệt 147 W/(m·K) Năng lượng ion hóa 1. 880 kJ/mol 2. 1.600 kJ/mol Chất đồng vị ổn định nhất Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú. Iridi là một nguyên tố hóa học với số nguyên tử 77 và kí hiệu là Ir. Là một kim loại chuyển tiếp, cứng, màu trắng bạc thuộc nhóm platin, iridi là nguyên tố đặc thứ 2 (sau osmi) và là kim loại có khả năng chống ăn mòn nhất, thậm chí ở nhiệt độ cao khoảng 2000 °C. Mặc dù chỉ các muối nóng chảy và halogen nhất định mới ăn mòn iridi rắn, bụi iridi mịn thì phản ứng mạnh hơn và thậm chí có thể cháy. Các hợp chất iridi quan trọng nhất được sử dụng là các muối và axit tạo thành với clo, mặc dù iridi cũng tạo thành một số các hợp chất kim loại hữu cơ được dùng làm chất xúc tác và nghiên cứu. 191Ir và 193Ir là hai đồng vị tự nhiên của iridi và cũng là hai đồng vị bền; trong đó đồng vị 193Ir phổ biến hơn. Iridi được Smithson Tennant phát hiện năm 1803 ở Luân Đôn, Anh, trong số các tạp chất không hòa tan trong platin tự nhiên ở Nam Mỹ. Mặc dù nó là một torng
những nguyên tố hiếm nhất trong vỏ Trái Đất, với sản lượng và tiêu thụ hàng năm chỉ 3 tấn, nó có nhiều ứng dụng trong công nghiệp đặc thù và trong khoa học. Iridi được dùng với chức năng chống ăn mòn cao ở nhiệt độ cao như nồi nung làm tái kết tinh của các chất bán dẫn ở nhiệt độ cao, các điện cực trong sản xuất clo, và máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ được dùng trong phi thuyền không người lái. Các hợp chất iridi cũng được dùng làm các chất xúc tác trong sản xuất axit axetic. Trong công nghiệp ôtô, iridi được dùng làm bugi đánh lửa (high-end after- market sparkplugs) với vai trò điện cực trung tâm, thay thế việc sử dụng các kim loại thông thường. Các dị thường iridi cao trong lớp sét thuộc ranh giới địa chất K-T (kỷ Creta-kỷ Trias) đã đưa đến giả thuyết Alvarez, mà theo đó sự ảnh hưởng của một vật thể lớn ngoài không gian đã gây ra sự tiệt chủng của khủng long và các loài khác cách đây 65 triệu năm. Iridi được tìm thấy trong các thiên thạch với hàm lượng cao hơn hàm lượng trung bình trong vỏ Trái Đất. Người ta cho rằng lượng iridi trên Trái Đất cao hơn hàm lượng được tìm thấy trong lớp vỏ đá của nó, nhưng co mật độ cao và khuynh hướng của iridi liên kết với sắt, hầu hết iridi giảm theo chiều từ bên dưới lớp vỏ đi vào tâm Trái Đất khi Trái Đất còn trẻ và vẫn nóng chảy. Iridi có thể được làm thành dải hoặc dây mảnh bằng cách cán hoặc chuốt kéo.
Tính chất Tính chất vật lý 1 troi ao-xơ (31 g) iridi nóng chảy Là thành viên của các kim loại nhóm platin, iridi có màu trắng tương tự platin nhưng chơi ngả sang màu vàng nhạt. Do độ cứng, giòn, và điểm nóng chảy rất cao của nó, iridi rắn khó gia công, định hình, và thường được sử dụng ở dạng bột luyện kim.[1] Nó là kim loại duy nhất duy trì được các đặc điểm cơ học tốt trong không khí ở nhiệt độ trên 1600 °C.[2] Iridi có điểm nóng chảy cao và trở thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ dưới 0,14 K.[3] Mô đun đàn hồi của iridi lớn thứ 2 trong các kim loại, sau osmi.[2] Điều này kết hợp với mô đun độ cứng cao và hệ số Poisson thấp cho thấy cấp độ của độ cứng và khả năng chống biến dạng lớn nên để chế tạo các các bộ phận hữu ích là vấn đề rất khó khăn. Mặc dù có những hạn chế và giá cao, nhiều ứng dụng đã được triển khai trong các môi trường cần độ bền cơ học cao đặc biệt trong công nghệ hiện đại.[2] Mật độ được đo đạc của iridi chỉ thấp hơn của osmi một ít (khoảng 0,1%).[4][5] Có một số nhập nhằng liên quan đến hai nguyên tố này là nguyên tố nào đặc hơn, do kích thước nhỏ khác nhau về mật độ và khó khăn về độ chính xác của phép đo,[6]
nhưng, khi độ chính xác tăng khi tính mật độ bằng dữ liệu tinh thể học tia X thì mật độ của iridi là 22,56 g/cm3 và của osmi là 22,59 g/cm3.[7] Tính chất hóa học Iridi là kim loại có khả năng chống ăn mòn lớn nhất:[8] nó không phản ứng với hầu hết axit, nước cường toan, kim loại nóng chảy hay các silicat ở nhiệt độ cao. Tuy nhiên, nó có thể phản ứng với một số muối nóng chảy như natri xyanua và kali xyanua,[8] cũng như oxy và các halogen (đặc biệt flo)[9] ở nhiệt độ cao hơn.[10] Ứng dụng Iridi được sử dụng như một thành phần của các hợp kim dùng cho các cặp nhiệt điện; nồi nấu kim loại, hoặc các điện cực cho các buji động cơ máy bay. Hợp kim bạch kim - iridi: các công tắc điện; đồ trang sức; kim khâu dưới  da Hợp kim rodi - iridi: cặp nhiệt điện  Hợp kim iridi - osimi: đầu bút  Hợp kim iridi - vonfram: dây tóc nhiệt độ cao  Chú ý Iridi ở dạng khối kim loại không có vai trò sinh học quan trọng hoặc nguy hiểm đối với sức khỏe do nó không phản ứng với các tế bào; chỉ có khoảng 20 ppt (một phần tỉ) iridi có mặt trong tế bào.[8] Tuy nhiên, bột iridi mịn có thể nguy hiểm khi tiếp xúc, vì nó là một chất kích thích và có thể cháy trong không khí.[11] Có rất ít thông tin về độc tính của các hợp chất iridi do chúng được sử dụng với số lượng rất nhỏ, nhưng các muối hòa tan như iridi halua, có thể nguy hiểm do các nguyên
tố khác trong hợp chất hơn là do iridi.[12] Hầu hết các hợp chất iridi không hòa tan nên nó khó hấp thụ vào trong cơ thể.[8] Đồng vị phóng xạ của iridi, 192Ir thì nguy hiểu giống như các đồng vị phóng xạ khác. Tổn thương được thông báo duy nhất liên quan đến việc tiếp xúc iridi 192Ir là loại được dùng trong liệu pháp tia phóng xạ để gần.[12] Bức xạ gama năng lượng cao của 192Ir có thể làm tăng nguy cơ gây ung thư. Tiếp xúc bên ngoài có thể gây bỏng, nhiễm độc phóng xạ, và chết. Ăn 192Ir vào có thể đốt cháy lớp lót dạ dày và ruột.[13] 192Ir, 192mIr, và 194mIr có xu hướng tích tụ trong gan, và có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe do bức xạ beta và gamma.[