Ósmio

Ósmio
Rênio ← Ósmio → Irídio Ru     76 Os                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Os ↓ Hs Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
prateado com tons azulados
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Ósmio, Os, 76
Série química	Metal de transição
Grupo, período, bloco	8 (VIIIB), 6, d
Densidade, dureza	22610 kg/m3, 7
Número CAS	7440-04-2
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	190,23(3) u
Raio atómico (calculado)	130 pm
Raio covalente	128 pm
Raio de Van der Waals	pm
Configuração electrónica	[Xe] 4f14 5d6 6s2
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 32, 14, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2 (ligeiramente ácido)
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	3 306 K
Ponto de ebulição	5 285 K
Entalpia de fusão	31,8 kJ/mol
Entalpia de vaporização	627,6 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	10 Pa a 3423 K
Velocidade do som	4 940 m/s a 20 °C
Classe magnética	Paramagnético
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	2,2
Calor específico	130 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	10,9 × 106 S/m
Condutividade térmica	87,6 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	840 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1600 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	kJ/mol
4.º Potencial de ionização	kJ/mol
5.º Potencial de ionização	kJ/mol
6.º Potencial de ionização	kJ/mol
7.º Potencial de ionização	kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 184Os 0,02 5,6 x 1013 a α 1,671 180W 186Os 1,59% 2 x 1015 a α 2,822 182W 187Os 1,96 estável com 111 neutrões 188Os 13,24 estável com 112 neutrões 189Os 16,14 estável com 113 neutrões 190Os 26,26 estável com 114 neutrões 192Os 40,78 estável com 116 neutrões 184Os sintético 6 a β- 0,097 194Ir
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
v d e

O ósmio é um elemento químico, símbolo Os, de número atômico 76 (76 prótons e 76 elétrons), com massa atómica 190,23 u e que está situado no grupo 8 da classificação periódica dos elementos. Trata-se de um metal de transição classificado no grupo da platina. À temperatura ambiente o ósmio encontra-se no estado sólido. Ambos ósmio ou irídio podem ser considerados os elementos mais densos. À temperatura e à pressão ambiente, a densidade calculada do ósmio é 22,61 g/cm3 e a densidade calculada do irídio é 22,65 g/cm3. No entanto, o valor medido experimentalmente (utilizando cristalografia de raios-x) para o ósmio é de 22,59 g/cm3, enquanto que a de irídio é de 22,56 g/cm3. Normalmente, o ósmio é o elemento mais denso.^[1]

É empregado em algumas ligas com a platina e irídio. Uma liga de ósmio-irídio é usada em implantes cirúrgicos. O seu óxido é usado como oxidante e catalisador em sínteses químicas, e como pós-fixador biológico pela sua capacidade de impregnação em membranas celulares, auxiliando na visualização ultra-estrutural de tecidos em um microscópio eletrônico de transmissão.

Foi descoberto em 1802 por Smithson Tennant analisando resíduos de platina.

Características principais

O ósmio em sua forma metálica é o elemento mais denso da tabela peiódica, branco azulado, frágil, sólido e brilhante, inclusive a altas temperaturas, mesmo sendo difícil encontrá-lo nesta forma. É mais fácil obter o ósmio na forma de pó, mesmo que exposto ao ar tende a formação do tetróxido de ósmio, OsO₄. O tetróxido de ósmio é tóxico (perigoso para os olhos), oxidante energético e volátil com um forte odor.

O ósmio tem uma densidade muito alta, similar ao irídio. Tem o ponto de fusão mais elevado e a pressão de vapor mais baixa em relação aos outros metais do grupo da platina.

Os estados de oxidação mais comuns do ósmio são +4 e +3, entretanto os estados de oxidação de +1 a +8 são observados.

É muito resistente a corrosão e ao ataque dos ácidos, dissolvendo-se melhor por fusão.

Aplicações

Devido à extrema toxicidade do seu óxido, o ósmio raramente é usado na forma pura, frequentemente é usado aliado com outros metais, tais como irídio e platina, em aplicações nas quais é necessária uma grande dureza e durabilidade. As ligas de ósmio são quase que inteiramente empregadas em penas de canetas do tipo tinteiro, agulhas de toca-discos, agulhas de bússolas, eixos de diversos instrumentos e em contatos elétricos.

Uma liga de platina-ósmio contendo 10% de ósmio é usado em implantes cirúrgicos como marcapassos e válvulas pulmonares artificiais.

Nas ligas de ósmio com irídio, são denominadas "osmirídio" aquelas que contem maior quantidade de ósmio e "iridiósmio" aquelas que apresentam mais irídio.

O tetróxido de ósmio tem sido usado para a detecção de impressões digitais, nos processos de tingimento (coloração) de tecidos como fixador biológico para observações microscópicas, e em outras técnicas biomédicas.

O tetróxido e o osmato de potássio são oxidantes importantes para a síntese química. O tetróxido é usado como catalisador na química orgânica.

História

O ósmio (do grego "osme", que significa “cheiro”) foi descoberto em 1803 por AgnesSmithson Tennant em Londres (Inglaterra), juntamente com o irídio em resíduos de platina dissolvidos em água régia.

Ocorrência

Este metal de transição é encontrado no osmirídio, uma liga natural de ósmio e irídio encontrado nas areias dos rios dos montes Urais ( Rússia ), América do Norte e América do Sul. Também é encontrado em minérios de níquel em Sudbury, região de Ontário, Canadá. Mesmo que a quantidade dos metais da platina encontrados nestes minérios é pequena, os grandes volumes de minérios de níquel processados fazem a recuperação comercial possível.

A abundância do ósmio na crosta terrestre é estimada em 10⁻³ ppm. Os principais depósitos de ósmio são encontrados na Rússia, Estados Unidos, Canadá, Colômbia e Japão.

Compostos

O único composto importante do ósmio é o tetróxido de ósmio, OsO₄

Isótopos

O ósmio tem 7 isótopos naturais, dos quais 5 são estáveis: Os-187, Os-188, Os-189, Os-190, e o mais abundante Os-192. Os isótopos Os-184 e Os-186 têm meia-vida absurdamente longa e, para finalidades práticas, podem ser considerados estáveis.

Precauções

O tetróxido de ósmio é altamente tóxico. As concentrações no ar tão baixas quanto 10⁻⁷ g/m³ podem causar congestão nos pulmões, danos a pele e olhos. Deve ser manuseado somente por pessoas qualificadas.

Referências

• Los Alamos National Laboratory - Osmium
• https://www.thoughtco.com/densest-element-on-the-periodic-table-606626

Ligações externas

O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre Ósmio

• «WebElements.com - Osmium» (em inglês) 
• «EnvironmentalChemistry.com - Osmium» (em inglês) 
• «Ósmio - TabelaPeriodica.Org»