Osmium

Osmium - chemisches Symbol Os, Ordnungszahl 76 - ist ein sehr hartes, sprödes, blaugraues, in hexagonal dichtester Kugelpackung kristallisierendes, hoch schmelzendes, sehr dichtes, chemisches Element aus der Gruppe der Übergangsmetalle (Gruppe 8, Eisengruppe).

Übersicht: Allgemeine Daten zum Osmium

Bezeichnung:Osmium Symbol:Os Ordnungszahl:76 Atommasse:190,23(3) u Periodensystem-Stellung:8 Gruppe, 6. Periode, d-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Übergangselemente, Eisengruppe. Entdeckung:1803 - Smithson Tennant. Bedeutung des Namens:Aus dem Griechischen: osmē Geruch, Gestank, bezogen auf das Osmiumtetroxid. Englischer Name:Osmium CAS-Nummer:7440-04-2 InChI-Key:SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N

Das Osmium-Atom

Das Os-Atom - und damit das chemische Element Osmium - ist eindeutig durch die 76 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Os-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

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

Die irdischen Osmium-Vorkommen bestehen mehreren verschiedenen Nukliden; die relative Atommasse des Osmiums wird mit 190,23(3) u angegeben.

Elektronenkonfiguration

Symbol

Kurzform

[Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 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 Osmium-Atom zu trennen.

1. IE:

8,43823 eV

2. IE:

3. IE:

4. IE:

5. IE:

6. IE:

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Osmium-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
73871	12968	12385	10871

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p_1/2	3p_3/2	3d_3/2	3d_5/2
3049	2792	2457	2031	1960

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
658,2	549,1	470,7	293,1	278,5	53,4	50,7

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p_1/2	5p_3/2	5d_3/2	5d_5/2
84	58	44,5

Weitere Daten

Atomradius:185 pm (berechnet)
130 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:144(4) pm (nach Cordero et al.)
129 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
116 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
109 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.) Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen: 8,42 cm³ mol^-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ω_K: 0,957; ω_L1: 0,15; ω_L2: 0,318; ω_L3: 0,282 Coster-Kronig-Übergänge:F₁₂: 0,07; F₁₃: 0,482; F₂₃: 0,13

Spektrallinien des Osmiums

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

Chemische Daten

Elektronegativität:2,20 nach Pauling
1,65 nach Allen
4,9 eV nach PearsonElektronaffinität:1,077 80(13) eV bzw. 103,99(2) kJ mol^-1Oxidationsstufen:+4 (-4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +5, +6, +7, +8)

Material- und physikalische Eigenschaften des Osmiums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Osmium-Metalls auf.

Schmelzpunkt:3033 °C Schmelzenthalpie (molar):31,8 kJ mol^-1 Siedepunkt:5008 °C Verdampfungsenthalpie:627,6 kJ mol^-1 Wärmekapazität:24,7 J mol^-1 K^-1 (molar)
0,13 J g^-1 K^-1 (spezifisch) Debye-Temperatur:467 K Thermische Leitfähigkeit:87,6 W m^-1 K^-1 Wärmeausdehnung:5,1 μm m^-1 K^-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:10,9 × 10⁶ A V^-1 m^-1 bei 25 °C Elektrischer Widerstand:81,2 nΩ m bei 0 °C Dichte:22,59 g cm^-3
20 g cm^-3 (flüssig, am Siedepunkt) Elastizitätsmodul:558,6 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):418 GPa 300 K, geschätzt Kompressibilität (isotherm):0,0024 GPa^-1 300 K, geschätzt Poisson-Zahl:0,25 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:hexagonal-dichtesten Kugelpackung - hcp Gitterkonstanten:a = 273,5 pm, c = 431,9 pm, Z = 2 Raumgruppe:P6₃/mmc, Nr. 194 Härte:nach Mohs: 7,0
nach Brinell: 3,92 GPa
nach Brinell (neu): 3,487 GPa Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:11 × 10^-6 cm³ mol^-1 Schallgeschwindigkeit:4940 m s^-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:791,0 kJ mol^-1 (gasförmig) Gibbs Freie Enthalpie:745,0 kJ mol^-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:32,6 J mol^-1 K^-1 (Feststoff, Kristall)
192,6 J mol^-1 K^-1 (gasförmig)

Externe Informationsangebote

Gruppenelemente - Informationen

Platingruppe
Ausgewählte chemische Eigenschaften. Universität Bayreuth

Platinmetalle - Kreislauf
Der Kreislauf der Platinmetalle - Recycling von Katalysatoren. Open access.

Übergangsmetalle
Übergangsmetalle Gruppen 3-12; Innere Übergangsmetalle. Universität Marburg - Format: PDF

Einzelne Verbindungen

Osmium und Osmiumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbare Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Strukturchemie von Osmiumverbindungen
Strukturchemie von Osmiumverbindungen in den Oxidationsstufen (VII & VI) und Hexafluorobenzolradikalkation. Dissertation Chemie, 2009. FU Berlin

Synthese, Herstellung, Produktion

Übergangsmetalle
Gewinnung und Reinigung. FH Münster - Format: PDF

Übergangsmetalle
Skript: Gewinnung und Reinigung der Übergangsmetalle - Format: PDF

Mineralogie

Osmiumhaltige Minerale
Informationen zum Osmium und den Osmiummineralien. Mineralien Atlas

Dissertationen

Osmium(II)-Halbsandwich-Komplexe
Neue optisch aktive Ruthenium(II)- und Osmium(II)-Halbsandwich-Komplexe - Stereochemische Untersuchungen und katalytische Eigenschaften. Dissertation, 2002. Universität Regensburg

Osmiumionen in einer Penningfalle
Kinetische Untersuchungen zur Chemie von Osmium- und Rutheniumionen in einer Penningfalle. Dissertation, 1999 - Format: PDF

Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 08.03.2020.

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