Иридий

Иридий(Ir)
Атомный номер 77
Внешний вид Белый хрупкий
металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
192.22 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 136 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
868.1(9.00) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d7 6s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 127 пм
Радиус иона (+4e) 68 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2.20
Электродный потенциал Ir←Ir3+ 1.00В
Степени окисления 6, 4, 3, 2, 1, 0, −1
Термодинамические свойства
Плотность 22.42 г/см³
Удельная теплоёмкость 0.133 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 147 Вт/(м·K)
Температура плавления 2683 K
Теплота плавления 27.61 кДж/моль
Температура кипения 4403 K
Теплота испарения 604 кДж/моль
Молярный объём 8.54 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 3.840 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 430.00 K

Иридийхимический элемент с атомным номером 77 в периодической системе, обозначается символом Ir (лат. Iridium), белого цвета. Твёрдый переходный металл, благородный металл.

Содержание

История

Открыт в 1804 английским химиком С. Теннантом, который изучал состав платиновых минералов.

Происхождение названия

Название (от греч. Iris, родительный падеж íridos — радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей.

Нахождение в природе

Иридий — очень редкий элемент, содержание в земной коре 1·10–7% по массе. В природе встречается в виде сплавов с осмием (осмистый иридий), платиной, родием, рутением и другими платиновыми металлами. В рассеянной форме (10–4% по массе) содержится в сульфидных медно-никелевых железосодержащих рудах.

Получение

Основной источник иридия — анодные шламы медно-никелевого производства. Полученный шлам обогащают. Потом, действуя на него царской водкой, при нагревании переводят в раствор платину, палладий, родий, иридий и рутений в виде хлоридных комплексов H2[PtCl6], H2[PdCl4], H3[RhCl6], H2[IrCl6] и H2[RuCl6]. Осмий остается в нерастворимом осадке. Из полученного раствора добавлением хлорида аммония NH4Cl сначала осаждают комплекс платины (NH4)2[PtCl6], а затем комплекс иридия (NH4)2[IrCl6] и рутения (NH4)2[RuCl6]. При прокаливании (NH4)2[IrCl6] на воздухе получают металлический иридий: (NH4)2[IrCl6] = Ir + N2 + 6HCl + H2.

Физические свойства

Иридий — тяжелый серебристо-белый металл. Решетка кубическая гранецентрированная, а=0,38387 нм.

Некоторые физические свойства отражены в таблице (см. выше)

Химические свойства

Металлический иридий

Отличается высокой химической стойкостью. В ряду стандартных потенциалов расположен правее водорода. На воздухе иридий устойчив, с кислотами-неокислителями и водой не реагирует. С неметаллами взаимодействует только в мелкораздробленном состоянии при температуре красного каления. Взаимодействие с кислородом происходит только при температуре выше 1000°C, при этом образуется диоксид иридия IrO2. Оксиды иридия не растворяются в воде, кислотах и щелочах.

Компактный иридий при температурах до 100°C не реагирует со всеми известными кислотами и их смесями, в том числе и с царской водкой. Для перевода этих металлов в растворимые в воде хлорокомплексы порошок, содержащий эти металлы, хлорируют при нагревании в присутствии комплексообразователя NaCl: Ir + 2Cl2 + 2NaCl = Na2[IrCl6].

Соединения

  • Гидроксид Ir(OH)4 (IrO2·2H2O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей. Осадок Ir2O3· xH2O выпадает при нейтрализации щелочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO2. Гидроксиды иридия практически не растворяются в воде. В растворимую форму оксиды иридия переводят, окисляя их в присутствии комплексообразователя:

IrO2 + 4HCl + 2NaCl = Na2[IrCl6] + 2H2O.

  • Высшая степень окисления +6 проявляется у иридия в гексафториде IrF6. Это очень сильный окислитель, способный окислить даже воду:

2IrF6 + 10H2O = 2Ir(OH)4 + 12HF + O2, или NO: NO + IrF6 = NO+[IrF6] .

Как и для других d-элементов, для иридия характерно образование комплексных соединений с координационным числом 6.

  • Из-за большого радиуса ионов и влияния степени окисления на электронный (оптический) спектр соединений, образует большое количество цветных соединений.
  • Известно большое число иридийорганических соединений со связью Ir—C.

Применение

Из чистого иридия изготавливают тигли для выращивания монокристаллов драгоценных камней и лазерных материалов, фольгу для неамальгамирующихся катодов, ответственные детали контрольно-измерительных приборов. Иридий используется для иридирования поверхностей изделий. Радиоактивный изотоп 192Ir(период полураспада 73,831 сут) используют в качестве портативного источника γ-излучения для радиографических исследований трубопроводов и радиотерапии онкологических заболеваний. До 1960 международным эталоном метра служил изготовленный из платино-иридиевого сплава брус, находящийся в Международном бюро мер и весов в Севре. На одной из плоскостей этого бруса нанесены два штриха, на расстоянии 1 м друг от друга. Особый интерес в качестве источника(аккумулятора) энергии вызывает ядерный изомер иридий-192m2(период полураспада 241 год). Иридий используется также для изготовления перьев для ручек. Небольшой шарик из иридия можно встретить на кончиках перьев, особенно хорошо его видно на золотых перьях, где он отличается по цвету от самого пера.

Биологическая роль

Не играет никакой биологической роли. Цельный иридий нетоксичен, но некоторые соединения иридия, например, IrF6, очень ядовиты.

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home