Strontium Oxide (SrO): Thuộc tính, ứng dụng và rủi ro
Strontium oxide, có công thức hóa học là SrO (không bị nhầm lẫn với strontium peroxide, là SrO2), là sản phẩm của phản ứng oxy hóa giữa kim loại này và oxy có trong không khí ở nhiệt độ phòng: 2Sr (s) + Ôxy (g) → 2SrO (s).
Một mảnh strontium cháy tiếp xúc với không khí là kết quả của khả năng phản ứng cao của nó, và vì nó có cấu hình điện tử của loại ns2, nó dễ dàng tạo ra hai electron hóa trị, đặc biệt là phân tử diatomic oxy.
Nếu diện tích bề mặt của kim loại tăng lên bằng cách phun nó vào một loại bột được chia nhỏ, phản ứng xảy ra ngay lập tức và thậm chí cháy với ngọn lửa đỏ dữ dội. Strontium, kim loại tham gia phản ứng này, là kim loại thuộc nhóm 2 của bảng tuần hoàn.
Nhóm này được cấu thành bởi các yếu tố được gọi là đất kiềm. Thành phần đầu tiên trong nhóm dẫn đầu nhóm là berili, tiếp theo là magiê, canxi, strontium, barium và cuối cùng là radium. Các yếu tố này có bản chất kim loại và, như một quy tắc ghi nhớ để ghi nhớ chúng, bạn có thể sử dụng biểu thức: "Mr. Becambara. "
"Sr" được ám chỉ bởi biểu hiện không ai khác ngoài strontium metal (Sr), một nguyên tố hóa học có tính phản ứng cao, tự nhiên không được tìm thấy ở dạng nguyên chất, mà kết hợp với các yếu tố khác của môi trường hoặc môi trường của nó để tạo ra muối, nitrua và oxit của nó.
Vì lý do này, khoáng chất và oxit strontium là các hợp chất trong đó strontium được tìm thấy trong tự nhiên.
Tính chất hóa lý
Strontium oxide là một hợp chất rắn, trắng, xốp và không mùi và, tùy thuộc vào xử lý vật lý của nó, có thể được tìm thấy trên thị trường dưới dạng bột mịn, dưới dạng tinh thể hoặc dưới dạng hạt nano.
Trọng lượng phân tử của nó là 103, 619 g / mol và nó có chỉ số khúc xạ cao. Nó có điểm nóng chảy cao (2531 ° C) và sôi (3200 ° C), chuyển thành tương tác liên kết mạnh giữa strontium và oxy. Điểm nóng chảy cao này làm cho nó một vật liệu ổn định nhiệt.
Oxit cơ bản
Nó là một oxit rất cơ bản; điều này có nghĩa là nó phản ứng ở nhiệt độ phòng với nước tạo thành strontium hydroxide (Sr (OH) 2):
SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2
Độ hòa tan
Nó cũng phản ứng hoặc giữ lại độ ẩm, một đặc tính thiết yếu của các hợp chất hút ẩm. Do đó, oxit strontium có độ phản ứng cao với nước.
Trong các dung môi khác - ví dụ, các rượu như ethanol từ dược phẩm hoặc metanol - hòa tan nhẹ; trong khi trong các dung môi như acetone, ether hoặc dichloromethane, nó không hòa tan.
Tại sao lại như vậy? Bởi vì các oxit kim loại - và thậm chí nhiều chất được hình thành từ kim loại kiềm thổ - là các hợp chất phân cực và do đó tương tác ở mức độ tốt hơn với các dung môi phân cực.
Nó không chỉ có thể phản ứng với nước, mà còn với carbon dioxide, tạo ra strontium carbonate:
SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)
Phản ứng với axit - chẳng hạn như axit photphoric loãng - để tạo ra muối của strontium phosphate và nước:
3SrO (s) + 2 H3PO4 (loãng) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)
Những phản ứng này tỏa nhiệt, đó là lý do tại sao nước được sản xuất bay hơi ở nhiệt độ cao.
Cấu trúc hóa học
Cấu trúc hóa học của một hợp chất giải thích sự sắp xếp các nguyên tử của nó trong không gian như thế nào. Trong trường hợp oxit strontium, nó có cấu trúc tinh thể như muối đá, giống như muối ăn hoặc natri clorua (NaCl).
Không giống như NaCl, muối đơn trị - nghĩa là, với các cation và anion có cường độ điện tích (+1 đối với Na và -1 đối với Cl) - SrO là hóa trị hai, với điện tích 2+ cho Sr và là -2 cho O (O2-, oxit anion).
Trong cấu trúc này, mỗi ion O2- (màu đỏ) được bao quanh bởi sáu ion oxit xốp khác, nằm trong khối bát diện kết quả của chúng xen kẽ các ion Sr2 + (màu xanh lá cây), nhỏ hơn. Gói hoặc sắp xếp này được gọi là ô khối đơn vị tập trung vào các mặt (ccc).
Loại liên kết
Công thức hóa học của strontium oxide là SrO, nhưng nó không giải thích hoàn toàn cấu trúc hóa học hoặc loại liên kết tồn tại.
Trong phần trước, nó đã được đề cập rằng nó có cấu trúc giống như đá quý; đó là, một cấu trúc tinh thể rất phổ biến đối với nhiều muối.
Do đó, loại liên kết chủ yếu là ion, điều này sẽ làm rõ lý do tại sao oxit này có điểm nóng chảy và sôi cao.
Vì liên kết là ion, nên các tương tác tĩnh điện giữ các nguyên tử strontium và oxy: Sr2 + O2-.
Nếu liên kết này là cộng hóa trị, hợp chất có thể được biểu diễn bằng các liên kết trong cấu trúc Lewis của nó (bỏ qua các cặp oxy không chia sẻ của oxy).
Ứng dụng
Các tính chất vật lý của hợp chất là rất cần thiết để dự đoán ứng dụng tiềm năng của nó trong ngành là gì; do đó, đây là một sự phản ánh vĩ mô của các tính chất hóa học của chúng.
Thay thế cho chì
Strontium oxide, nhờ tính ổn định nhiệt cao, tìm thấy nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp gốm sứ, thủy tinh và quang học.
Việc sử dụng nó trong các ngành công nghiệp này chủ yếu nhằm thay thế chì và là chất phụ gia mang lại màu sắc và độ nhớt tốt hơn cho nguyên liệu thô của sản phẩm.
Sản phẩm gì? Danh sách này sẽ không có kết thúc, bởi vì trong bất kỳ thứ nào có kính, men, gốm hoặc pha lê trong bất kỳ mảnh nào của nó, oxit strontium có thể hữu ích.
Ngành hàng không vũ trụ
Vì nó là một chất rắn rất xốp, nó có thể xen kẽ các hạt nhỏ hơn, và do đó cung cấp một loạt các khả năng trong công thức chế tạo vật liệu, nhẹ đến mức được ngành công nghiệp hàng không vũ trụ xem xét.
Chất xúc tác
Độ xốp tương tự cho phép nó có các ứng dụng tiềm năng như một chất xúc tác (chất gia tốc của các phản ứng hóa học) và như một chất trao đổi nhiệt.
Mục đích điện tử
Strontium oxide cũng là nguồn sản xuất strontium tinh khiết cho mục đích điện tử, nhờ khả năng hấp thụ tia X của kim loại này; và để điều chế công nghiệp hydroxit của nó, Sr (OH) 2 và peroxide của nó, SrO2.
Rủi ro về sức khỏe
Nó là một hợp chất ăn mòn, vì vậy nó có thể gây bỏng với tiếp xúc vật lý đơn giản trên bất kỳ bộ phận nào của cơ thể. Nó rất nhạy cảm với độ ẩm và nên được lưu trữ trong không gian khô và lạnh.
Sản phẩm muối của phản ứng của oxit này với các axit khác nhau hoạt động trong cơ thể cũng như muối canxi và được lưu trữ hoặc trục xuất bởi các cơ chế tương tự.
Hiện tại, strontium oxide tự nó không đại diện cho những rủi ro lớn đối với sức khỏe.
