STRONTIUMOXID: EIGENSCHAFTEN, STRUKTUR, VERWENDUNG UND RISIKEN - CHEMIE - 2025

Das Strontiumoxid , dessen chemische Formel SrO ist (nicht zu verwechseln mit Strontiumperoxid, das SRO2 ist), ist das Produkt der oxidativen Reaktion zwischen dem Metall und dem Luftsauerstoff bei Raumtemperatur: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Ein Stück Strontium brennt aufgrund seiner hohen Reaktivität in Kontakt mit Luft, und da es eine elektronische Konfiguration vom Typ ns2 aufweist, gibt es seine zwei Valenzelektronen leicht ab, insbesondere an das zweiatomige Sauerstoffmolekül.

Wenn die Oberfläche des Metalls durch Pulverisieren zu einem feinteiligen Pulver vergrößert wird, tritt die Reaktion sofort auf und brennt sogar mit einer intensiven rötlichen Flamme. Strontium, das Metall, das an dieser Reaktion beteiligt ist, ist ein Metall in Gruppe 2 des Periodensystems.

Diese Gruppe besteht aus den als Erdalkalien bekannten Elementen. Das erste der Elemente, das die Gruppe anführt, ist Beryllium, gefolgt von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und schließlich Radium. Diese Elemente sind metallischer Natur und als Gedächtnisstütze kann der Ausdruck verwendet werden: „Mr. Becambara ”.

Das "Sr", auf das sich der Ausdruck bezieht, ist nichts anderes als das Metall Strontium (Sr), ein hochreaktives chemisches Element, das natürlicherweise nicht in seiner reinen Form vorkommt, sondern mit anderen Elementen in der Umwelt oder seiner Umgebung kombiniert wird, um Anlass zu geben seine Salze, Nitride und Oxide.

Aus diesem Grund sind Mineralien und Strontiumoxid die Verbindungen, in denen Strontium in der Natur vorkommt.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Strontiumoxid ist eine weiße, poröse und geruchlose feste Verbindung, die je nach physikalischer Behandlung als feines Pulver, als Kristalle oder als Nanopartikel auf dem Markt erhältlich ist.

Sein Molekulargewicht beträgt 103,619 g / mol und es hat einen hohen Brechungsindex. Es hat hohe Schmelzpunkte (2531 ° C) und Siedepunkte (3200 ° C), was zu starken Bindungswechselwirkungen zwischen Strontium und Sauerstoff führt. Dieser hohe Schmelzpunkt macht es zu einem thermisch stabilen Material.

Basisches Oxid

Es ist ein hochbasisches Oxid; Dies bedeutet, dass es bei Raumtemperatur mit Wasser unter Bildung von Strontiumhydroxid (Sr (OH) 2) reagiert:

SrO (s) + H 2 O (l) → Sr (OH) 2

Löslichkeit

Es reagiert auch oder hält Feuchtigkeit zurück, ein wesentliches Merkmal hygroskopischer Verbindungen. Daher weist Strontiumoxid eine hohe Reaktivität mit Wasser auf.

In anderen Lösungsmitteln - zum Beispiel in Alkoholen wie Ethanol oder Methanol in der Drogerie - ist es schwer löslich; In Lösungsmitteln wie Aceton, Ether oder Dichlormethan ist es unlöslich.

Warum ist es so? Denn Metalloxide - und noch mehr solche aus Erdalkalimetallen - sind polare Verbindungen und interagieren daher besser mit polaren Lösungsmitteln.

Es kann nicht nur mit Wasser, sondern auch mit Kohlendioxid reagieren und Strontiumcarbonat produzieren:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reagiert mit Säuren - wie verdünnter Phosphorsäure - unter Bildung des Phosphatsalzes von Strontium und Wasser:

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

Diese Reaktionen sind exotherm, weshalb das erzeugte Wasser aufgrund hoher Temperaturen verdampft.

Chemische Struktur

Die chemische Struktur einer Verbindung erklärt die Anordnung ihrer Atome im Raum. Im Falle von Strontiumoxid hat es eine kristalline Steinsalzstruktur, die mit Tafelsalz oder Natriumchlorid (NaCl) identisch ist.

Im Gegensatz zu NaCl, einem einwertigen Salz - dh mit Kationen und Anionen einer Ladungsgröße (+1 für Na und -1 für Cl) - ist SrO zweiwertig, mit Ladungen von 2+ für Sr und -2 für O (O2-, Oxidanion).

In dieser Struktur ist jedes O2-Ion (rote Farbe) von sechs anderen sperrigen Oxidionen umgeben, in denen die kleineren Sr2 + -Ionen (grüne Farbe) in ihren resultierenden oktaedrischen Zwischenräumen untergebracht sind. Diese Packung oder Anordnung ist als flächenzentrierte kubische Einheitszelle (ccc) bekannt.

Verbindungstyp

Die chemische Formel von Strontiumoxid lautet SrO, erklärt jedoch nicht unbedingt die chemische Struktur oder die Art der bestehenden Bindung.

Im vorherigen Abschnitt wurde erwähnt, dass es eine Steinsalz-ähnliche Struktur hat; das heißt, eine sehr häufige Kristallstruktur für viele Salze.

Daher ist die Art der Bindung überwiegend ionisch, was klarstellen würde, warum dieses Oxid hohe Schmelz- und Siedepunkte aufweist.

Da die Bindung ionisch ist, halten elektrostatische Wechselwirkungen die Strontium- und Sauerstoffatome zusammen: Sr2 + O2-.

Wenn diese Bindung kovalent wäre, könnte die Verbindung durch Bindungen in ihrer Lewis-Struktur dargestellt werden (ohne die ungeteilten Sauerstoffelektronenpaare).

Anwendungen

Die physikalischen Eigenschaften einer Verbindung sind wichtig, um ihre möglichen Anwendungen in der Industrie vorherzusagen. Daher sind dies eine Makroreflexion seiner chemischen Eigenschaften.

Bleiersatz

Strontiumoxid findet aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität viele Anwendungen in der Keramik-, Glas- und optischen Industrie.

Seine Verwendung in diesen Industrien soll hauptsächlich Blei ersetzen und ein Additiv sein, das dem Rohmaterial der Produkte bessere Farben und Viskositäten verleiht.

Welche Produkte? Die Liste würde kein Ende haben, da Strontiumoxid in jedem dieser Teile, die Glas, Emaille, Keramik oder Kristalle enthalten, nützlich sein kann.

Luft-und Raumfahrtindustrie

Da es sich um einen sehr porösen Feststoff handelt, kann er kleinere Partikel interkalieren und somit eine Reihe von Möglichkeiten bei der Formulierung von Materialien bieten, die so leicht sind, dass sie von der Luft- und Raumfahrtindustrie in Betracht gezogen werden.

Katalysator

Dieselbe Porosität ermöglicht eine mögliche Verwendung als Katalysator (Beschleuniger chemischer Reaktionen) und als Wärmetauscher.

Elektronische Zwecke

Strontiumoxid dient dank der Fähigkeit des Metalls, Röntgenstrahlen zu absorbieren, auch als Quelle für die reine Strontiumproduktion für elektronische Zwecke. und zur industriellen Herstellung seines Hydroxids Sr (OH) 2 und seines Peroxids SrO 2.

Gesundheitsrisiken

Es ist eine ätzende Verbindung, daher kann es bei einfachem physischen Kontakt in jedem Körperteil zu Verbrennungen kommen. Es ist sehr feuchtigkeitsempfindlich und muss in trockenen und kalten Räumen gelagert werden.

Die Salze, die das Produkt der Reaktion dieses Oxids mit verschiedenen Säuren sind, verhalten sich im Körper wie Calciumsalze und werden durch ähnliche Mechanismen gespeichert oder ausgestoßen.

Strontiumoxid selbst stellt derzeit keine großen Gesundheitsrisiken dar.

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