Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Spring til indhold
WikipediaDen frie encyklopædi
Søg

Iridium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Iridium
Sølvskinnende metal
Periodiske system
Generelt
AtomtegnIr
Atomnummer77
Elektronkonfiguration2, 8, 18, 32, 15, 2Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 32, 15, 2. Klik for større billede.
Gruppe9 (Overgangsmetal)
Periode6
Blokd
CAS-nummer7439-88-5
Atomare egenskaber
Atommasse192,217
Kovalent radius137pm
Elektronkonfiguration[Xe] 4f14 5d7 6s²
Elektroner i hver skal2, 8, 18, 32, 15, 2
Kemiske egenskaber
Oxidationstrin+2, +3,+4, 6
Elektronegativitet2,20 (Paulings skala)
Fysiske egenskaber
TilstandsformFast
KrystalstrukturKubisk fladecentreret
Massefylde (fast stof)22,42 g/cm3
Massefylde (væske)19 g/cm3
Smeltepunkt2739K / 2466 °C
Kogepunkt4701K / 4428 °C
Smeltevarme41,12kJ/mol
Fordampningsvarme563 kJ/mol
Varmefylde(25 °C) 25,10
Varmeledningsevne(300K) 147 W·m–1K–1
Varmeudvidelseskoeff.6,4 μm/m·K
Elektrisk resistivitet(20 °C) 47,1 μΩ·m
Magnetiske egenskaberIkke oplyst
Mekaniske egenskaber
Youngs modul528 GPa
Forskydningsmodul210 GPa
Kompressibilitetsmodul320 GPa
Poissons forhold0,26
Hårdhed (Mohs' skala)6,5
Hårdhed (Vickers)1760 MPa
Hårdhed (Brinell)1670 MPa

Iridium (efterIris; græsk gudinde forregnbuen) er det 77.grundstof i detperiodiske system, og har detkemiske symbolIr: Under normaletryk- ogtemperaturforhold optræder detteovergangsmetal som et hårdt og skørt sølvskinnendemetal med højmassefylde. Iridium udgør sammen medosmium ogplatin de tungeplatinmetaller.

Egenskaber

[redigér |rediger kildetekst]

Det hårde og skøre iridium er svært at forarbejde og forme, men til gengæld er det det mest korrosionsbestandige metal man kender; ingensyre kan reagere med iridium, end ikkekongevand. Til gengæld angribes metallet af smeltedesalte somnatriumklorid ognatriumcyanid.

Den massefylde man kan måle for iridium er kun en anelse lavere end for tilsvarende målinger påosmium, men beregninger på disse metallerskrystalgitter, som muligvis giver anledning til mere præcise tal, sætter iridiums massefylde til 22,650gram perkubikcentimeter; en kende tungere end de 22,610 g/cm³ for osmium, som ellers normalt tilskrives rekorden i massefylde blandt grundstofferne. I skrivende stund kan det således ikke afgøres hvilket metal der er tungest.

Tekniske anvendelser

[redigér |rediger kildetekst]

Den primære anvendelse for iridium er som "ingrediens" ilegeringer sammen medplatin, som derved bliver hårdere. Dertil bruges iridium idigler og andre varmebestandige genstande, samt i forskellige former forelektriske kontakter, herundertændrør. Andre legeringer, med iridium og osmium, bruges blandt andet ilejer tilkompasser.

Iridium indgår ikomplekser der udnyttes ipolymer-baseretlysdiode-teknologi til at forøgevirkningsgraden af disse lyskilder fra 25 til nær ved 100procent. Iridium kan også fungere somkatalysator for omdannelsen afætanol ("sprit") tileddikesyre. Stoffet bruges også i fremstillingen afantiprotoner i kraftigepartikelacceleratorer, og denradioaktive stråling fraisotopen192Ir udnyttes i visse former for medicinskstrålebehandling.

Findelt legering af iridium og platin blev en overgang brugt somsort bemaling tilporcelæn, og har været anvendt i den lille kugleformede spids påfyldepenne. Selv om mange fyldepennefabrikanter omtaler det materale denne lille kugle er lavet af som iridium, indeholder det dog kun i sjældne tilfælde iridium.

Forekomst og udvinding

[redigér |rediger kildetekst]

I naturen findes iridium i legeringer sammen med platin og visse andre metaller, herunder osmiridium og iridiosmium, der som navnet antydner er blandinger af iridium og osmium. Det udvindes som etbiprodukt fra udvinding og behandling afnikkel.

Blandt de ikke-radioaktive grundstoffer iJordens skorpe der ikke erædelgasser, er iridium det sjældneste, men det findes relativt tit imeteoritter. IDanmark findes iridium i forholdsvis høj koncentration ifiskeleret, det såkaldteK/Pg-grænselag iStevns Klint, der stammer fraChicxulub-nedslaget for 65 mio år siden. Da iridium og osmium er nogle af de tungeste grundstoffer, går man ud fra at de tidligt i Jordens udviklingshistorie er sunket ind mod centrum – i Jordensom helhed finder man omtrent lige så meget iridium som i meteoritterne.

Forbindelser

[redigér |rediger kildetekst]
Oxidationstrin
af iridium[note 1]
−3[Ir(CO)33-
−1[Ir(CO)3(PPh3)-
0Ir4(CO)12
+1[Ir(CO)Cl(PPh3)2
+2IrCl2
+3IrCl3
+4IrO2
+5Ir4F20
+6IrF6

Iridium danner forbindelser ioxidationstrinene fra −3 til +6. De mest almindelige oxidationstrin er +3 og +4.[1] Velkarakteriserede eksempler på de højeste oxidationstrin er sjældne, men bådeIrF6 og to blandede oxiderSr2MgIrO6 ogSr2CaIrO6 kendes.[1][2]

Iridiumdioxid,IrO2, et brunt pulver, er et velbeskrevet oxide af iridium.[1]sesquioxidet,Ir2O3, er beskrevet som et blå-sort pulver som oxideres tilIrO2 ved tilsætning afHNO3. De korresponderende disulfider, diselenider, sesquisulfider og sesquiselenider kendes ogIrS3 er også rapporteret.[1] Iridium danner også iridater med oxidationstrinene +4 and +5, fxK2IrO3 ogKIrO3, som kan laves fra reaktionen afkaliummoxid ellerkaliumsuperoxid med iridium ved høj temperatur.

Der kendes ingen binærehydrider af iridium af typenIrxHy. Men komplekser som indeholderIrH54- ogIrH63-, hvor iridium har hhv. oxidationstrin +1 og +3 kendes.[3] Det tertiære hydridMg6Ir2H11 menes at indeholde bådeIrH54- og 18-elektronIrH45-- anionen.

Hverken monohalider eller dihalider kendes. Derimod kendes alle trihalider,IrX3.[1] For oxidationstrin over +3 kendes kuntetrafluorid,pentafluorid oghexafluorid.[1] Iridiumhexafluorid,IrF6, er en flygtig og meget reaktiv gul solid, indeholdende oktaederiske molekyler. Det dekombinerer i vand og reduceres tilIrF4, en krystalinsk sort solid.[1] Iridiumpentafluorid har tilsvarende egenskaber men er entetramer,Ir4F20, dannet af fire-hjørne-delende oktahedroner.[1]

Formel af kemisk forbindelse: iridium atom i midten bundet til to P-PH3 grupper, og til et kloratom og til en C-O gruppe.
Vaska's complex

Hexachloroiridic(IV)syre,H2IrCl6, og dets ammonium salt er blandt de vigtigste industrielle forbindelser af iridium. Det bruges til at danne rent iridium og som udgangsstoffer for de fleste andre iridium-forbindelser. Ionen,IrCl62-, har en intens mørk brun farve, og kan let reduceres til den lysere farvetIrCl3−6 og vice versa.Iridiumtrichlorid,IrCl3, kan laves vandfri ved direkte oxidation af iridium-pulver medklor ved 650 °C, eller som hydrat ved at opløseIr2O3 isaltsyre, og er ofte udgangsstof i syntesen af andre Ir(III)-forbindelser.[1] En anden forbindelse som ofte benyttes som udgangsforbindelse er ammoniumhexachloroiridat(III),(NH4)3IrCl6. Iridium(III) komplekser erdiamagnetiske (lavspin) og har generelt oktaederisk molekylær geometri.[1]

Organoiridium forbindelser indeholder iridium–karbon-bindinger hvor metallet normalt er i lavere oxidationstrin. Fx findes i oxidationstrinnet nultetrairidiumdodecacarbonyl,Ir4(CO)12, som er den mest almindelig og stabile binære iridium-carbonyl-forbindelse.[1]Vaskas-kompleks,IrCl(CO)[P(C6H5)3]2, har den usædvanelige egenskab, at binde reversibelt til dioxygen molekylet,O2.[4]Crabtrees-katalysator, er en homogen-katalysator til hydrogeneringsreaktioner.[5]

Historie

[redigér |rediger kildetekst]

Iridium blev opdaget iLondon i1803 sammen med osmium af denbritiskeforskerSmithson Tennant: Han opdagede det i de sorte, uopløselige rester der bliver tilbage når man opløser "rå", naturligt forekommende platin i kongevand. Da en del af saltene af dette stof har klare farver, valgte han at opkalde det efter den græske gudinde forregnbuen:Iris.

Iridium findes i overraskende høje koncentrationer ikridt/palæogen-grænsen; et lag afgeologiskeaflejringer der der kan spores over det meste af Jorden, og det har ført til teorien om at et flere kilometer stort meteorit har truffet Jorden for omkring 65millioner år siden, og ved den lejlighed stort set udryddededinosaurerne.

Isotoper af iridium

[redigér |rediger kildetekst]

Naturligt forekommende iridium består afisotoperne191Ir (37,3%) og193Ir (62,7%). Dertil kendes 34 radioaktive isotoper, hvoraf192Ir er den mest "langlivede" med enhalveringstid på 73,83døgn: Det henfalder til192Pt, mens de fleste andre radioisotoper af iridium henfalder til osmium.

Fodnoter

[redigér |rediger kildetekst]
  1. ^Almindelige oxidationstrin er i fed.

Referencer

[redigér |rediger kildetekst]
  1. ^abcdefghijkGreenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997).Chemistry of the Elements (2nd udgave). Oxford: Butterworth-Heinemann. s. 1113–1143, 1294.ISBN 0-7506-3365-4.OCLC 213025882 37499934 41901113.{{cite book}}:Tjek|oclc= (hjælp)
  2. ^Jung, D. (1995). "High Oxygen Pressure and the Preparation of New Iridium (VI) Oxides with Perovskite Structure:Sr2MIrO6 (M = Ca, Mg)".Journal of Solid State Chemistry.115 (2): 447-455.doi:10.1006/jssc.1995.1158.
  3. ^Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2001).Inorganic Chemistry, 1st Edition. Academic Press.ISBN 0123526515.OCLC 47901436.
  4. ^Vaska, L.; DiLuzio, J.W. (1961). "Carbonyl and Hydrido-Carbonyl Complexes of Iridium by Reaction with Alcohols. Hydrido Complexes by Reaction with Acid".Journal of the American Chemical Society.83: 2784-2785.doi:10.1021/ja01473a054.
  5. ^Crabtree, R. H. (1979). "Iridium compounds in catalysis".Accounts of Chemical Research.12: 331-337.doi:10.1021/ar50141a005.

Eksterne henvisninger

[redigér |rediger kildetekst]
Autoritetsdata
Hentet fra "https://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Iridium&oldid=11907989"
Kategori:
Skjulte kategorier:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp