Iridium

Iridium - chemisches Zeichen Ir, Ordnungszahl 77 - ist ein sehr hartes, sprödes, silberweißes, glänzendes, äußerst korrosionsbeständiges, chemisches Element aus der Gruppe der Übergangsmetalle (Gruppe 9, Cobaltgruppe, Platinmetalle). Das Metall ist sehr korrosionsbständig, auch bei hohen Temperaturen bis 2000 Grad Celsius.

Übersicht: Allgemeine Daten zum Iridium

Bezeichnung:Iridium Symbol:Ir Ordnungszahl:77 Atommasse:192,217(2) u Periodensystem-Stellung:9. Gruppe, 6. Periode, d-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Übergangselemente, Cobalt-Gruppe, Platinmetalle, Edelmetalle. Entdeckung:1804 - Smithson Tennant. Bedeutung des Namens:Aufgrund der markanten und vielfältigen Farben der Iridium-Verbindungen benannt nach der griechischen Göttin Iris, Herscherin über den Regenbogen. Irdisches Vorkommen:Sehr selten. Englischer Name:Iridium CAS-Nummer:7439-88-5 InChI-Key:GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N

Das Iridium-Atom

Das Ir-Atom - und damit das chemische Element Iridium - ist eindeutig durch die 77 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Iridium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Iridium-Isotope bzw. Iridium-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Iridium-Vorkommen bestehen aus einem Gemisch zweier Isotope; die relative Atommasse wird mit 192,217(2) u angegeben.

Elektronenkonfiguration

Symbol

Kurzform

[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s²

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Iridium-Atom vollständig zu trennen.

1. IE:

8,96702 eV

2. IE:

3. IE:

4. IE:

5. IE:

6. IE:

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Iridium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p_1/2	2p_3/2
76111	13419	12824	11215

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p_1/2	3p_3/2	3d_3/2	3d_5/2
3174	2909	2551	2116	2040

NI	NII	NIII	NIV	NV	NVI	NVII
4s	4p_1/2	4p_3/2	4d_3/2	4d_5/2	4f_5/2	4f_7/2
691,1	577,8	495,8	311,9	296,3	63,8	60,8

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p_1/2	5p_3/2	5d_3/2	5d_5/2
95,2	63,0	48

Weitere Daten

Atomradius:180 pm (berechnet)
135 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:141(6) pm (nach Cordero et al.)
122 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
115 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
107 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.) Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:8,52 cm³ mol^-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ω_K: 0,958; ω_L1: 0,145; ω_L2: 0,331; ω_L3: 0,292 Coster-Kronig-Übergänge:F₁₂: 0,076; F₁₃: 0,482; F₂₃: 0,128

Spektrallinien des Iridiums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Iridiums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Chemische Daten

Elektronegativität:2,20 nach Pauling
1,68 nach Allen
5,4 eV nach PearsonElektronaffinität:1,564 36(15) eV bzw. 150,94(2) kJ mol^-1Oxidationsstufen:+3, +4 (-3, -1, +1, +2, +5, +6, +7, +8, +9)

Standardpotentiale

Normalpotential des Iridiums:

E⁰ (V)	N_ox	Name Ox.	Ox.	e^-	⇔	Red.	Name Red.	N_ox
0,223	+ IV	Iridiumdioxid	IrO₂ + 4 H⁺	+ e^-	⇔	Ir³⁺ + 2 H₂O	Iridium(III)-Kation	+ III
0,49	+ IV	Hexaiodoiridium(IV)	IrI₆^2-	+ e^-	⇔	IrI₆^3-	Hexaiodoiridium(III)	+ III
0,77	+ III	Hexachloroiridium(III)	IrI₆^3-	+ 3 e^-	⇔	Ir + 6 Cl^-	Iridium	0
0,805	+ IV	Hexabromoiridium(IV)	IrBr₆^2-	+ e^-	⇔	IrBr₆^3-	Hexabromoiridium(III)	+ III
0,835	+ IV	Hexachloroiridium(IV)	IrCl₆^2-	+ 4 e^-	⇔	Ir + 6 Cl^-	Iridium	0
0,867	+ IV	Hexachloroiridium(IV)	IrCl₆^2-	+ e^-	⇔	IrCl₆^3-	Hexachloroiridium(III)	+ III
1,156	+ III	Iridium(III)-Kation	Ir³⁺ + 2 H₂O	+ 3 e^-	⇔	Ir	Iridium	0

Material- und physikalische Eigenschaften des Iridiums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen elementaren Iridiums auf.

Schmelzpunkt:2446 °C Schmelzenthalpie (molar):41,12 kJ mol^-1 Siedepunkt:4428 °C Verdampfungsenthalpie:563,6 kJ mol^-1 Wärmekapazität:25,1 J mol^-1 K^-1 (molar)
0,131 J g^-1 K^-1 (spezifisch) Debye-Temperatur:420 K Thermische Leitfähigkeit:147 W m^-1 K^-1 Wärmeausdehnung:6,4 μm m^-1 K^-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:19,7 × 10⁶ A V ^-1 m^-1 bei 20 °C Dichte:22,65 g cm^-3
19 g cm^-3 (flüssig, am Schmelzpunkt) Elastizitätsmodul:528 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):355 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,00282 GPa^-1 300 K Poisson-Zahl:0,26 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:kubisch-flächenzentriert - fcc Härte:nach Mohs: 6,5
nach Vickers: 1,76 GPa
nach Brinell: 1,67 GPa
nach Brinell (neu): 2,12 GPa Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:+25,6 × 10^-6 cm³ mol^-1 bei 25 °C Schallgeschwindigkeit:4825 m s^-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol^-1 (Feststoff, Kristall)
665,3 kJ mol^-1 (gasförmig) Gibbs Freie Enthalpie:617,9 kJ mol^-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:35,5 J mol^-1 K^-1 (Feststoff, Kristall)
193,6 J mol^-1 K^-1 (gasförmig)

Literatur und Quellen

[1] - Smithson Tennant:
On Two Metals, Found in the Black Powder Remaining after the Solution of Platina.
In: Phil. Trans. R. Soc. Lond., 1804, DOI 10.1098/rstl.1804.0018.

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Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 07.02.2020.

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