76 Os 190.23

Осмий

Переходный металл Osmium твёрдое

[Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 14 · 2

← Re Рений Ir Иридий →

Самый плотный из всех элементов: кубический сантиметр осмия весит 22,59 грамма. При этом осмий крайне хрупок, а его тетраоксид летуч, ядовит и резко пахнет — отсюда название, от греческого «запах».

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 76
Атомная масса: 190.23 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 32 · 14 · 2
Блок: d-блок
Группа: Подгруппа железа
Период: 6
Электроотрицательность (Полинг): 2.2
Электроотрицательность (Аллен): 1.65
Атомный радиус: 185 pm
Ковалентный радиус: 144 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 216 pm
1-я энергия ионизации: 840 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 600 kJ/mol
Сродство к электрону: 106.1 kJ/mol
Характерные степени окисления: +4
Степени окисления: -4, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 22.59 g/cm³
Температура плавления: 3 306 K · 3 032.9 °C
Температура кипения: 5 285 K · 5 011.9 °C
Скорость звука: 4 940 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 57.85 kJ/mol
Теплота испарения: 738 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.13 J/(g·K)
Теплопроводность: 87.6 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 550 GPa
Модуль сдвига: 222 GPa
Модуль объёмного сжатия: 462 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.25
Твёрдость по Моосу: 7
Твёрдость по Бринеллю: 3 920 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 81.2 nΩ·m
Магнитный тип: парамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: 0.66 K

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
Параметры решётки: a = 273.44 pm · c = 431.73 pm

Распространённость

В земной коре: 0.0001 mg/kg
В океане: нет данных
Во Вселенной: 0.003 mg/kg
В теле человека: нет данных

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
¹⁸⁴Os	0.02 %	стабилен	—
¹⁸⁶Os	1.59 %	63.38 млн лет	α
¹⁸⁷Os	1.96 %	стабилен	—
¹⁸⁸Os	13.24 %	стабилен	—
¹⁸⁹Os	16.15 %	стабилен	—
¹⁹⁰Os	26.26 %	стабилен	—
¹⁹²Os	40.78 %	стабилен	—

Осмий-186 распадается альфа-распадом с периодом 2·10¹⁵ лет. Осмий-187 накапливается от распада рения-187 и лежит в основе рений-осмиевой геохронологии.

Открытие

Год открытия: 1803
Кто открыл: Смитсон Теннант
Где: Англия
Происхождение названия: от греческого «osme» — запах: тетраоксид осмия резко пахнет

История

Смитсон Теннант в 1803 году исследовал чёрный остаток от растворения платины в царской водке и нашёл в нём сразу два новых элемента: осмий и иридий.

Где встречается

0,0001 мг/кг коры. Встречается в платиновых россыпях и в природном сплаве осмирид.

Как получают

Из шламов рафинирования платины и никеля. Мировое производство — менее тонны в год.

Роль в живой природе

Биологической роли нет.

Безопасность

Металл инертен, но тетраоксид осмия чрезвычайно опасен: его пары повреждают роговицу и лёгкие при концентрациях, которые ещё не улавливаются обонянием.

Применение

Осмий-иридиевые сплавы для перьев дорогих ручек и осей точных приборов
Тетраоксид осмия как реактив для окрашивания препаратов в электронной микроскопии
Катализаторы асимметричного дигидроксилирования в тонком органическом синтезе
Особо износостойкие контакты

Любопытные факты

Осмий — самый плотный из известных веществ при обычных условиях, чуть плотнее иридия.
Тетраоксид осмия пахнет настолько резко, что элемент назвали именно по запаху.
Аномально высокое содержание иридия и осмия в слое на границе мела и палеогена стало главным доводом в пользу астероидной гипотезы вымирания динозавров.
Осмий настолько хрупок, что его нельзя ковать: он крошится даже при комнатной температуре.