с чем реагирует стронций

03.02.202405.07.2023 admin 0 Comments

Оксид стронция: способы получения и химические свойства

Оксид стронция SrO — бинарное неорганическое вещество . Белый, тугоплавкий, термически устойчивый, летучий при высоких температурах. Реагирует с водой. Проявляет основные свойства.

Относительная молекулярная масса M_r = 103,62; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 5,02; t_пл ≈ 2650º C; t_кип = 3000º C.

Способ получения

1. Оксид стронция получается при разложении карбоната стронция при температуре 1100 — 1200º C. В результате разложения образуется оксид стронция и углекислый газ:

2. В результате разложения сульфата стронция при температуре выше 1300º С образуется оксид стронция, оксид серы (IV) и кислород:

3. Оксид стронция можно получить сжиганием стронция в в кислороде при температуре выше 250º С:

2Sr + O₂ = 2SrO

4. Гидроксид стронция разлагается при 500 — 850º С с образованием оксида стронция и воды:

5. Карбонат стронция вступает в реакцию с углеродом (коксом) и образует оксид стронция и угарный газ при 800 — 850º С:

SrCO₃ + C = SrO + 2CO

Химические свойства

1. Оксид стронция реагирует с простыми веществами :

1.1. Оксид стронция реагирует с кислородом при температуре 400º С и избыточном давлении и образует пероксид стронция:

2SrO + O₂ = 2SrO₂

1.2. При 1200º С оксид стронция вступает в реакцию с алюминием и образует стронций и алюминат стронция:

4SrO + 2Al = 3Sr + Sr(AlO₂)₂

2. Оксид стронция взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Оксид стронция взаимодействует с кислотами:

2.1.1. Оксид стронция с разбавленной соляной кислотой образует хлорид стронция и воду:

SrO + 2HCl = SrCl₂ + H₂O

2.1.2. Оксид стронция вступает во взаимодействие с разбавленной плавиковой кислотой с образованием фторида стронция и воды:

SrO + 2HF = SrF₂↓ + H₂O

2.1.3. Оксид стронция вступает в реакцию с разбавленной фосфорной кислотой, образуя фосфат стронция и воду:

2.2. Оксид стронция реагирует с оксидами:

2.2.1. Оксид стронция при комнатной температуре реагирует с углекислым газом с образованием карбоната стронция:

SrO + CO₂ = SrCO₃

2.3. Оксид стронция взаимодействует с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид стронция:

Источник

Стронций

549,0 (5,69) кДж/моль (эВ)

Стронций — элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.

Присутствие в природе

Содержание в земной коре — 0,384 % в свободном виде стронций не встречается. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин SrSO₄. Добывают также стронцианит SrCO₃. Эти два минерала имеют промышленное значение.

Стронций содержится в морской воде (0,1 мг/л), в почвах (0,035 масс%).

В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,56 %).

Получение Стронция

Три способа получения металлического стронция:

— термическое разложение некоторых соединений
— электролиз
— восстановление оксида или хлорида

Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.

Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl₂ и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.

При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.

Физические свойства

Стронций — мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.

Полиморфен — известны три его модификации. До 215 о С устойчива кубическая гранецентрированная модификация (α-Sr), между 215 и 605 о С — гексагональная (β-Sr), выше 605 о С — кубическая объемно-центрированная модификация (γ-Sr).

Температура плавления — 768 о С, Температура кипения — 1390 о С.

Химические свойства

Стронций в своих соединениях всегда проявляет валентность +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.

В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен −2,89 В. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид:

Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжелые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H₂SO₄, HNO₃) реагирует слабо.

Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой помимо оксида SrO всегда присутствуют пероксид SrO₂ и нитрид Sr₃N₂. При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.

Энергично реагирует с неметаллами — серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200 о С), азотом (выше 400 о С). Практически не реагирует с щелочами.

При высоких температурах реагирует с CO₂, образуя карбид:

Применение

Основные области применения стронция и его химических соединений — это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.

Металлургия

Стронций применяется для легирования меди и некоторых ее сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для обессеривания чугуна, меди и сталей.

Металлотермия

Стронций чистотой 99,99—99,999 % применяется для восстановления урана.

Магнитные материалы

Магнитотвердые ферриты стронция — широкоупотребительные материалы для производства постоянных магнитов.

Пиротехника

В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в кирпично-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.

Изотопы

Радиоактивный 90 Sr (период полураспада 28,9 лет) применяется в производстве радиоизотопных источников тока в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см³, а энерговыделение около 0,54 Вт/см³).

Атомноводородная энергетика

Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронций-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и в частности разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.

Высокотемпературная сверхпроводимость

Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик.

Химические источники тока

Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с громадной энергоемкостью и энергоплотностью.

Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов.

Биологическая роль

Влияние на организм человека

Не следует путать действие на организм человека природного (нерадиоактивного, малотоксичного и более того, широко используемого для лечения остеопороза) и радиоактивных изотопов стронция. Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28.9 лет. 90 Sr претерпевает β-распад, переходя в радиоактивный 90 Y (период полураспада 64 ч.) Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдет лишь через несколько сотен лет. 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС. По химическим реакциям радиоактивный и нерадиоактивные изотопы стронция практически не отличаются. Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения стронция накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1 %. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст, а также беременность, и другие факторы. Например, в скелете мужчин отложения выше, чем в скелете женщин. Стронций является аналогом кальция. Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани. Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы. Пути попадания:

Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких как барий, молибден, селен и др.). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» — поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения Напротив, радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека:

Изотопы

Стронций-90

Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,79 лет. 90 Sr претерпевает β-распад, переходя в радиоактивный иттрий 90 Y (период полураспада 64 часа). 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС.

Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие 90 Sr и 90 Y поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

Периодическая система элементов

IIA

IIIB

IVB

VIB

VIIB

—-

VIIIB

—-

IIB

IIIA

IVA

VIA

VIIA

VIIIA

Период

1
H
Водород

2
He
Гелий

3
Li
Литий

4
Be
Бериллий

5
B
Бор

6
C
Углерод

7
N
Азот

8
O
Кислород

9
F
Фтор

10
Ne
Неон

11
Na
Натрий

12
Mg
Магний

13
Al
Алюминий

14
Si
Кремний

15
P
Фосфор

16
S
Сера

17
Cl
Хлор

18
Ar
Аргон

19
K
Калий

20
Ca
Кальций

21
Sc
Скандий

22
Ti
Титан

23
V
Ванадий

24
Cr
Хром

25
Mn
Марганец

26
Fe
Железо

27
Co
Кобальт

28
Ni
Никель

29
Cu
Медь

30
Zn
Цинк

31
Ga
Галлий

32
Ge
Германий

33
As
Мышьяк

34
Se
Селен

35
Br
Бром

36
Kr
Криптон

37
Rb
Рубидий

38
Sr
Стронций

39
Y
Иттрий

40
Zr
Цирконий

41
Nb
Ниобий

42
Mo
Молибден

(43)
Tc
Технеций

44
Ru
Рутений

45
Rh
Родий

46
Pd
Палладий

47
Ag
Серебро

48
Cd
Кадмий

49
In
Индий

50
Sn
Олово

51
Sb
Сурьма

52
Te
Теллур

53
I
Иод

54
Xe
Ксенон

55
Cs
Цезий

56
Ba
Барий

72
Hf
Гафний

73
Ta
Тантал

74
W
Вольфрам

75
Re
Рений

76
Os
Осмий

77
Ir
Иридий

78
Pt
Платина

79
Au
Золото

80
Hg
Ртуть

81
Tl
Таллий

82
Pb
Свинец

83
Bi
Висмут

(84)
Po
Полоний

(85)
At
Астат

86
Rn
Радон

87
Fr
Франций

88
Ra
Радий

(104)
Rf
Резерфордий

(105)
Db
Дубний

(106)
Sg
Сиборгий

(107)
Bh
Борий

(108)
Hs
Хассий

(109)
Mt
Мейтнерий

(110)
Ds
Дармштадтий

(111)
Rg
Рентгений

(112)
Cp
Коперниций

(113)
Uut
Унунтрий

(114)
Uuq
Унунквадий

(115)
Uup
Унунпентий

(116)
Uuh
Унунгексий

(117)
Uus
Унунсептий

(118)
Uuo
Унуноктий

(119)
Uue
Унуненний

(120)
Ubn
Унбинилий

Лантаноиды *

57
La
Лантан

58
Ce
Церий

59
Pr
Празеодим

60
Nd
Неодим

(61)
Pm
Прометий

62
Sm
Самарий

63
Eu
Европий

64
Gd
Гадолиний

65
Tb
Тербий

66
Dy
Диспрозий

67
Ho
Гольмй

68
Er
Эрбий

69
Tm
Тулий

70
Yb
Иттербий

71
Lu
Лютеций

Актиноиды **

89
Ac
Актиний

90
Th
Торий

91
Pa
Протактиний

92
U
Уран

(93)
Np
Нептуний

(94)
Pu
Плутоний

(95)
Am
Америций

(96)
Cm
Кюрий

(97)
Bk
Берклий

(98)
Cf
Калифорний

(99)
Es
Эйнштейний

(100)
Fm
Фермий

(101)
Md
Менделевий

(102)
No
Нобелей

(103)
Lr
Лоуренсий

Химические семейства элементов периодической таблицы

Щелочные металлы	Щёлочноземельные металлы	Лантаноиды	Актиноиды	Переходные металлы
Лёгкие металлы	Полуметаллы	Неметаллы	Галогены	Инертные газы

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Источник

Стронций

Стронций / Strontium (Sr), 38

Стро́нций — элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium ). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.

Содержание

История и происхождение названия

Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено в 1787 году Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.

Нахождение в природе

В свободном виде стронций не встречается. Он входит в состав около 40 минералов. Из них наиболее важный — целестин SrSO₄ (51,2 % Sr). Добывают также стронцианит SrCO₃ (64,4 % Sr). Эти два минерала имеют промышленное значение. Чаще всего стронций присутствует как примесь в различных кальциевых минералах.

Среди прочих минералов стронция:

В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,56 %).

Месторождения

Получение

Существуют 3 способа получения металлического стронция:

Физические свойства

Стронций — мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.

Температура плавления — 768 о С, Температура кипения — 1390 о С.

Химические свойства

В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен −2,89 В). Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид:

Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжёлые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H₂SO₄, HNO₃) реагирует слабо.

При высоких температурах реагирует с CO₂, образуя карбид: