№76 Осмий

История открытия:

Открыт С. Теннатом в 1804 г. В природе образует минералы из группы осмистого иридия: сысеркит (Os, Ir), рутенистый сысеркит и родистый сысеркит, как примесь входит в состав медно-никелевых и медно-молибденовых руд. Название произошло от греческого osme – запах и обусловлено неприятным запахом его оксида OsO₄.

Получение:

Отделение основано на летучести OsO₄. После перевода сырья в раствор добавляют окислитель, газообразный OsO₄ улавливают раствором КОН, осаждают в виде [OsO₂(NH₃)₄]Cl₂, который восстанавливают водородом.

Физические свойства:

Серебристо-голубоватый металл, плотность 22,61 г/см³, Тпл.= 3030°С. Осмий хрупок, его можно раздробить в ступке в порошок.

Химические свойства:

Порошок осмия при нагревании реагирует с кислородом, галогенами, парами серы, селеном, теллуром, фосфором, азотной и серной кислотами. Компактный осмий не взаимодействует ни с кислотами, ни со щелочами, но с расплавами щелочей образует водорастворимые осматы.
В соединениях проявляет степени окисления +4, +6, +8, реже другие от +1 до +7.

Важнейшие соединения:

Оксид осмия(VIII), OsO₄, устойчив, желтые кристаллы, гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, органических растворителях. Получают окислением осмия кислородом. Легкоплавкое летучее вещество молекулярного строения. При растворении образуется H₂[OsO₄(OH)₂], проявляющая очень слабые кислотные свойства. При действии концентрированных растворов щелочей могут быть получены красные перосматы М₂[OsO₄(OH)₂].
Оксид осмия(VIII) ядовит, его запах напоминает запах хлора. Мягкий окислитель и катализатор в органическом синтезе.
Осматы(VI), М₂[OsO₂(OH)₄], тетрагидроксодиоксоосматы(VI), получают окислением осмия при сплавлении в щелочной среде. В отличие от соответствующих соединений железа и рутения являются восстановителями:
K₂[OsO₂(OH)₄] + O₂ = OsO₄ + 4KOH + 2H₂O
Соответствующая кислота не получена.
Гидроксид осмия (IV) Os(OH)₄. Черное аморфное вещество, в воде, растворах кислот и щелочей не растворимо, кроме концентрированных азотной и серной кислот. Получается при гидролизе соединений Os(IV). Черный оксид осмия(IV) может взаимодействовать с галогенводородными кислотами:
OsO₂ + 6HCl = H₂[OsCl₆] + 2H₂O
Тетрахлорид осмия. Черно-красные кристаллы, гигроскопичны, гидролизуются водой. Катализатор в органическом синтезе.
Гексафторид осмия. Желтые, легкоплавкие кристаллы, гидролизуется водой. Очень реакционноспособен.

Применение:

Компонент сверхтвердых и износостойких сплавов с иридием и рутением (опорные оси точных приборов, наконечники перьев для авторучек).
Сам осмий и его соединения - катализаторы в органической химии.

См. также:
С.И. Венецкий О редких и рассеянных. Рассказы о металлах. "Обида" благородного металла.