Osmi(VIII) oxide

Osmi(VIII) oxide
Tên hệ thống	Tetraoxoosmium
Tên khác	Osmi tetroxide
Nhận dạng
Số CAS	20816-12-0
PubChem	30318
Số EINECS	244-058-7
MeSH	Osmium+tetroxide
ChEBI	88215
Số RTECS	RN1140000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ O=[Os](=O)(=O)=O
InChI	đầy đủ 1S/4O.Os
ChemSpider	28158
Thuộc tính
Công thức phân tử	OsO4
Khối lượng mol	254,2276 g/mol
Bề ngoài	chất rắn bay hơi trắng
Mùi	acid, giống mùi chlor
Khối lượng riêng	4,9 g/cm³[1]
Điểm nóng chảy	40,25 °C (313,40 K; 104,45 °F)
Điểm sôi	129,7 °C (402,8 K; 265,5 °F)
Độ hòa tan trong nước	5,7 g/100 mL (10 ℃) 6,23 g/100 mL (25 ℃)
Độ hòa tan	375 g/100 mL (CCl4) tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ, amoni hydroxide, phosphor oxytrichloride tạo phức với amonia
Áp suất hơi	7 mmHg (20 ℃)[2]
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	đơn nghiêng, mS20
Nhóm không gian	C2/c
Hằng số mạng	a = 9,379 Å, b = 4,515 Å, c = 8,630 Å
Hình dạng phân tử	tứ diện
Các nguy hiểm
Phân loại của EU	T+ (T+) C (C)
Nguy hiểm chính	rất độc
NFPA 704	0 3 1
Chỉ dẫn R	R26/27/28, R34
Chỉ dẫn S	(S1/2), S7/9, S26, S45
PEL	TWA 0,002 mg/m³[2]
REL	TWA 0,002 mg/m³ (0,0002 ppm) ST 0,006 mg/m³ (0,0006 ppm)[2]
IDLH	1 mg/m³[2]
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Osmi(VIII) oxide, còn được gọi với cái tên osmi tetroxide là một hợp chất vô cơ có thành phần chính gồm hai nguyên tố là osmi và oxy có công thức hóa học OsO₄. Hợp chất này đáng chú ý vì nhiều công dụng của nó, mặc dù độc tính của nó gây nguy hiểm và sự hiếm có của nguyên tố osmi. Nó cũng có một số tính chất thú vị, một trong số đó, hợp chất này tuy là chất rắn, nhưng rất dễ bay hơi. Hợp chất không màu, nhưng hầu hết các mẫu vật đều có màu vàng.^[3] Điều này rất có thể do sự hiện diện của tạp chất OsO₂, chất có màu nâu vàng.^[4]

Điều chế

Osmi(VIII) oxide có thể được hình thành một cách từ từ khi cho osmi tác dụng với oxy. Nếu sử dụng một lượng lớn chất rắn, cần nhiệt độ đến 400 °C (752 °F; 673 K).^[5]

${\displaystyle {\ce {Os + 2O2 ->[\Delta T] OsO4}}}$

Tính chất

Cấu trúc tinh thể của OsO₄^[6]

Osmi(VIII) oxit tạo thành các tinh thể đơn nghiêng.^[6][7] Nó có mùi chlor đặc trưng. OsO₄ dễ bay hơi: nó thăng hoa ở nhiệt độ phòng. Nó hòa tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ, hòa tan vừa phải trong nước, với phản ứng thuận nghịch để tạo thành axit hyperosmic (xem bên dưới).^[8] Osmi(VIII) oxide "tinh khiết" có thể không màu;^[9] có ý kiến ​​cho rằng màu vàng của nó là do tạp chất osmi(IV) oxide (OsO₂).^[10] Phân tử osmi(VIII) oxide có dạng tứ diện và do đó không phân cực. Tính không phân cực này giúp OsO₄ xuyên qua màng tế bào tích điện.

Phản ứng

Osmi(VIII) oxide tan được trong nước, kèm phản ứng tạo acid hyperosmic. Dung dịch này được coi là không màu (hầu như không có màu vàng đặc trưng).^[11]

OsO₄ + H₂O → H₂OsO₅

Các ion hyperosmat, OsO₅²⁻ và bihyperosmat, HOsO₅⁻ có màu vàng cam.^[12] Thực tế, công thức H₂OsO₅ chỉ là công thức đơn giản cho hợp chất này. Thành phần chính xác của dung dịch “acid hyperosmic” nói trên vẫn chưa được biết, do đó công thức của “acid hyperosmic” có thể được biểu diễn dưới dạng H_2nOsO_{4 + n}.^[11]

Nguy hại

OsO₄ rất độc, thậm chí được phân vào loại hợp chất có mức phơi nhiễm thấp, và phải được xử lý với các biện pháp phòng ngừa thích hợp. Cụ thể, hít ở nồng độ thấp, thấp hơn khả năng nhận biết mùi của người, chất này đã có thể dẫn đến phù phổi và tử vong sau đó. Các triệu chứng đáng chú ý nếu bị phơi nhiễm có thể mất vài giờ để xuất hiện sau khi nhiễm độc.

OsO₄ cũng làm đục giác mạc của người, có thể dẫn đến mù mắt nếu không tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn thích hợp. Giới hạn tiếp xúc cho phép đối với osmi(VIII) oxide (trung bình khoảng 8 giờ) là 200 μg/m³.^[7]

Hợp chất khác

OsO₄ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như OsO₄·NH₃ là chất rắn màu cam.^[13]

Tham khảo

1. “Osmium tetroxide ICSC: 0528”. InChem.
2. ^ “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0473”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
3. Girolami, Gregory (2012). “Osmium weighs”. Nature Chemistry. 4: 954. doi:10.1038/nchem.1479.
4. Cotton and Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, tr. 1002.
5. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2004). Inorganic Chemistry (ấn bản thứ 2). Prentice Hall. tr. 671–673, 710. ISBN 978-0130399137.
6. ^ Krebs, B.; Hasse, K. D. (1976). “Refinements of the Crystal Structures of KTcO₄, KReO₄ and OsO₄. The Bond Lengths in Tetrahedral Oxo-Anions and Oxides of d⁰ Transition Metals”. Acta Crystallographica B. 32 (5): 1334–1337. doi:10.1107/S056774087600530X.
7. ^ “Osmium tetroxide (as Os)”. Documentation for Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLHs). Centers for Disease Control. 2 tháng 11 năm 2018.
8. Thompson, M. “Osmium tetroxide (OsO₄)”. Bristol University. Truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2012.
9. Butler, I. S.; Harrod, J. F. (1989). Inorganic Chemistry: Principles and Applications. Benjamin / Cummings. tr. 343. ISBN 978-0-8053-0247-9. Truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2012.
10. Cotton, F. A. (2007). Advanced Inorganic Chemistry (ấn bản thứ 6). New Delhi, India: J. Wiley. tr. 1002. ISBN 978-81-265-1338-3.
11. ^ Pourbaix, Marcel (1963). Atlas d'équilibres électrochimiques (bằng tiếng Pháp). Gauthier-Villars. tr. 370.
12. Garche, Jürgen; Dyer, Chris K.; Moseley, Patrick T.; Ogumi, Zempachi; Rand, David A. J.; Scrosati, Bruno (20 tháng 5 năm 2013). Encyclopedia of Electrochemical Power Sources (bằng tiếng Anh). Newnes. tr. 854. ISBN 978-0-444-52745-5.
13. Livingstone, Stanley E. (31 tháng 1 năm 2017). The Chemistry of Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium and Platinum: Pergamon Texts in Inorganic Chemistry, Volume 25 (bằng tiếng Anh). Elsevier. tr. 1233. ISBN 978-1-4831-5840-2.