OXID DE STRONȚIU: PROPRIETĂȚI, STRUCTURĂ, UTILIZĂRI ȘI RISCURI - CHIMIE - 2025

Oxidul de stronțiu , a cărui formulă chimică este SrO (nu a confunda cu peroxid de stronțiu, care este SRO2), este produsul reacției de oxidare între metal și oxigenul din aer , la temperatura camerei: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (e).

O bucată de stronțiu arde în contact cu aerul ca urmare a reactivității sale ridicate și, deoarece are o configurație electronică de tipul ns2, renunță cu ușurință la cei doi electroni de valență, în special la molecula de oxigen diatomică.

Dacă suprafața metalului este crescută prin pulverizarea acestuia într-o pulbere fin divizată, reacția are loc imediat și chiar arde cu o flacără roșiatică intensă. Strontiul, metalul care participă la această reacție, este un metal din grupa 2 a tabelului periodic.

Acest grup este format din elementele cunoscute sub numele de pământuri alcaline. Primul dintre elementele care conduce grupul este beriliu, urmat de magneziu, calciu, stronțiu, bariu și, în final, radiu. Aceste elemente sunt de natură metalică și, ca mnemonic să le amintim, se poate folosi expresia: „Mr. Becambara ”.

„Sr” la care se referă expresia nu este altul decât strontiul metalic (Sr), un element chimic extrem de reactiv care nu se găsește în mod natural în forma sa pură, ci este combinat cu alte elemente din mediul înconjurător sau mediul său pentru a da naștere sărurile, nitrurile și oxizii săi.

Din acest motiv, mineralele și oxidul de stronțiu sunt compușii în care strontiul se găsește în natură.

Proprietati fizice si chimice

Oxidul de stronțiu este un compus solid alb, poros și inodor și, în funcție de tratamentul său fizic, poate fi găsit pe piață sub formă de pulbere fină, sub formă de cristale sau sub formă de nanoparticule.

Greutatea sa moleculară este 103.619 g / mol și are un indice de refracție ridicat. Are puncte de topire ridicate (2531ºC) și puncte de fierbere (3200ºC), ceea ce duce la interacțiuni puternice de legătură între stronțiu și oxigen. Acest punct ridicat de topire îl face un material stabil termic.

Oxid de bază

Este un oxid extrem de bazic; Aceasta înseamnă că reacționează la temperatura camerei cu apa pentru a forma hidroxid de stronțiu (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Solubilitate

De asemenea, reacționează sau reține umiditatea, o caracteristică esențială a compușilor higroscopici. Prin urmare, oxidul de stronțiu are o reactivitate ridicată cu apa.

În alți solvenți - de exemplu, alcooli cum ar fi etanolul sau metanolul farmaceutic - este ușor solubil; în timp ce în solvenți precum acetonă, eter sau diclorometan, acesta este insolubil.

De ce este așa? Deoarece oxizii metalici - și chiar mai mulți cei formați din metale alcaline de pământ - sunt compuși polari și, prin urmare, interacționează într-un grad mai bun cu solvenții polari.

Nu poate reacționa nu numai cu apa, dar și cu dioxidul de carbon, producând carbonat de stronțiu:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reacționează cu acizii - cum ar fi acidul fosforic diluat - pentru a produce sarea fosfatată a stronțiu și apă:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)

Aceste reacții sunt exotermice, motiv pentru care apa produsă se evaporă din cauza temperaturilor ridicate.

Structura chimică

Structura chimică a unui compus explică dispunerea atomilor săi în spațiu. În cazul oxidului de stronțiu, are o structură cristalină cu sare de rocă, la fel ca sarea de masă sau clorura de sodiu (NaCl).

Spre deosebire de NaCl, o sare monovalentă - adică cu cationi și anioni cu o mărime de încărcare (+1 pentru Na și -1 pentru Cl) -, SrO este divalent, cu sarcini de 2+ pentru Sr și -2 pentru O (O2-, anion oxid).

În această structură, fiecare ion O2 (de culoare roșie) este înconjurat de șase alți ioni de volum voluminoși, care adăpostesc ionii Sr2 + mai mici (de culoare verde) în interstițiile lor octaedrice rezultate. Acest ambalaj sau aranjament este cunoscut sub numele de celulă cubică centrată pe față (ccc).

Tip de legătură

Formula chimică a oxidului de stronțiu este SrO, dar nu explică absolut structura chimică sau tipul de legătură care există.

În secțiunea anterioară s-a menționat că are o structură asemănătoare cu roca; adică o structură cristalină foarte obișnuită pentru multe săruri.

Prin urmare, tipul de legătură este predominant ionic, ceea ce ar clarifica de ce acest oxid are puncte de topire și fierbere ridicate.

Deoarece legătura este ionică, interacțiunile electrostatice mențin strânsul și atomii de oxigen împreună: Sr2 + O2-.

Dacă această legătură ar fi covalentă, compusul ar putea fi reprezentat de legături în structura lui Lewis (omitând perechile electronilor de oxigen ne-partajat).

Aplicații

Proprietățile fizice ale unui compus sunt esențiale pentru a prezice care ar fi aplicațiile sale potențiale în industrie; prin urmare, acestea sunt o macro-reflectare a proprietăților sale chimice.

Înlocuitor de plumb

Oxidul de stronțiu, datorită stabilității termice ridicate, găsește multe aplicații în industria ceramică, sticlă și optică.

Utilizarea sa în aceste industrii este destinată în principal să înlocuiască plumbul și să fie un aditiv care conferă culori și vâscozități mai bune materiei prime a produselor.

Ce produse? Lista nu ar avea sfârșit, deoarece în oricare dintre acestea care are sticlă, emailuri, ceramică sau cristale în oricare dintre piesele sale, poate fi util oxidul de stronțiu.

Industrie aerospatiala

Deoarece este un solid foarte poros, poate intercala particule mai mici, oferind astfel o serie de posibilități în formularea materialelor, atât de ușoare încât să fie luate în considerare de industria aerospațială.

Catalizator

Aceeași porozitate îi permite să aibă utilizări potențiale ca catalizator (accelerator de reacții chimice) și ca schimbător de căldură.

În scopuri electronice

Oxidul de stronțiu servește, de asemenea, ca sursă de producție pură de stronțiu în scopuri electronice, datorită capacității metalului de a absorbi razele X; și pentru prepararea industrială a hidroxidului său, Sr (OH) 2 și a peroxidului său, SrO2.

Riscuri de sanatate

Este un compus coroziv, deci poate provoca arsuri cu un contact fizic simplu în orice parte a corpului. Este foarte sensibil la umiditate și trebuie depozitat în spații uscate și reci.

Sărurile care sunt produsul reacției acestui oxid cu acizi diferiți se comportă în organism la fel ca sărurile de calciu și sunt depozitate sau expulzate prin mecanisme similare.

Oxidul de stronțiu nu prezintă, în acest moment, riscuri majore pentru sănătate.

Referințe

1. Elemente americane (1998-2018). Elemente americane Preluat pe 14 martie 2018, de la American Elements: americanelements.com
2. AllReactions. Preluat pe 14 martie 2018, de la AllReactions: allreactions.com
3. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. În Structurile solidelor simple (Ed. A patra, p. 84). Mc Graw Hill.
4. ATSDR. Preluat pe 14 martie 2018, de la ATSDR: atsdr.cdc.gov
5. Clark, J. (2009). chemguide. Preluat pe 14 martie 2018, de la chemguide: chemguide.co.uk
6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Prepararea oxidului de stronțiu din celestit: O revizuire. Știința materialelor, 201-211.
7. Chegg Inc. (2003-2018). Studiul Chegg Preluat pe 16 martie 2018, de la Chegg Study: chegg.com