Stroncium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Ca

Sr

Ba

RubidiumStronciumYttrium

[Ar] 5s2

88 Sr
38
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Stroncium (Strontium), Sr , 38
Registrační číslo CAS 7440-24-6
Umístění v PSP 2 skupina,

5. perioda, blok s

Char. skupina Kovy alkalických zemin
Hmotnostní zlomekzem. kůře 300 až 375 ppm
Konc. v mořské vodě 8,1 mg/l
Počet přírodních izotopů 5
Vzhled Stříbrolesklý bílý kov
Stroncium
[[Soubor:|255px|Emisní spektrum]]
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 87,62 u
Atomový poloměr 215 pm
Kovalentní poloměr 195 pm
van der Waalsův poloměr 249 pm
Elektronová konfigurace [Ar] 5s2
Elektronů v hladinách 2, 8, 18, 8, 2
Oxidační číslo I, II
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Pevné
Krystalová struktura Krychlová, plošně centrovaná
Hustota 2,64 g/cm3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost 1,5 (Mohsova stupnice)
Magnetické chování Paramagnetický
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání 776,85 °C (1050 K)
Teplota varu 1381,85 °C (1655 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem 33,94 · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry 100 Pa při 990K
Rychlost zvuku m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost 7,62 × 106 S·m−1
Měrný elektrický odpor 132 nΩ·m
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost 35,4 W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 7,43 KJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 136,9 KJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita 26,4 Jmol-1K-1
Molární tepelná kapacita {{{molární tepelná kapacita}}}
Spalné teplo na m³
Spalné teplo na kg
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál -2,89 V
Elektronegativita 0,95 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie 1: 549,5 KJ/mol
2: 1064,2 KJ/mol
3: 4138 KJ/mol
Iontový poloměr 113 pm
Izotopy
izo výskyt t1/2 rozpad en. MeV prod.
82Sr umělý 25,36 dne ε - 82Rb
83Sr umělý 1,35 dne ε - 83Rb
β+ 1,23 83Rb
84Sr 0,56% je stabilní s 46 neutrony
85Sr umělý 64,84 dne ε - 85Rb
γ 0,514 -
86Sr 9,86% je stabilní s 48 neutrony
87Sr 7,0% je stabilní s 49 neutrony
88Sr 82,58% je stabilní s 50 neutrony
89Sr umělý 50,52 dne ε 1,49 89Rb
β 0,909 89Y
90Sr stopy 28,90 let β 0,546 90Y
Bezpečnost
Symboly nebezpečí
Vysoce hořlavý
Vysoce hořlavý (F)
R-věty R15
S-věty S8, S24/25, S43
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.

Stroncium (chemická značka Sr, latinsky Strontium) je 4. prvkem z řady kovů alkalických zemin, lehký, velmi reaktivní kov.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Stroncium v petroleji

Poměrně měkký, lehký, reaktivní kov, který se svými vlastnostmi více podobá vlastnostem alkalických kovů. V kapalném amoniaku se rozpouští za vzniku černého roztoku. Stroncium patří k lepším vodičům elektrického proudu a tepla. Není tolik reaktivní jako alkalické kovy, ale přesto je jeho reaktivita natolik vysoká, že může být dlouhodobě uchováváno pouze pod vrstvou alifatických uhlovodíků (petrolej, nafta) s nimiž nereaguje. Soli stroncia barví plamen červeně.

Stroncium je velmi reaktivní a v přírodě vytváří pouze strontnaté sloučeniny Sr2+. V laboratoři lze připravit sloučeniny (tzv. superbáze'), ve kterých může mít stroncium stroncidový anion Sr2-, takovéto sloučeniny jsou velmi nestabilní a patří mezi nejsilnější redukční činidla. Stroncium reaguje za pokojové teploty s vodou i kyslíkem. Na vzduchu se okamžitě pokrývá vrstvou nažloutlého oxidu, práškové stroncium je na vzduchu schopno samovolného vznícení. Při zahřátí se snadno slučuje s dusíkem na nitrid strontnatý Sr3N2 a s vodíkem na hydrid strontnatý SrH2 a i s velkým množstvím prvků tvoří za vyšších teplot sloučeniny.

Stroncium je zásadotvorný prvek a rozpouští se v běžných kyselinách za tvorby strontnatých solí. Nerozpouští se v roztocích hydroxidů.

Historický vývoj[editovat | editovat zdroj]

Nedlouho po objevení rudy barya witheritu, byl ve Skotsku u vesnice Strontianu, poblíž olověných dolů, objeven roku 1790 Adairem Crawfordem minerál podobný witheritu - stroncianit. Klaproth roku 1793 dokázal, že obsahuje novou, dosud neobjevenou zeminu - strontnatou zeminu a o pět let později to potvrdil Thomas Charles Hope, který rozlišoval baryum, stroncium a vápník podle barvy plamene.

Stroncium poprvé připravil sir Humphry Davy roku 1808 elektrolýzou strontnatého amalgámu, který si připravil elektrolýzou slabě zvlhčeného hydroxidu strontnatého za použití rtuťové katody.

Výskyt v přírodě[editovat | editovat zdroj]

Weloganit - Na2(Sr,Ca)3Zr(CO3)6·3H2O
Celestin – SrSO4

Díky své velké reaktivitě se v přírodě setkáváme prakticky pouze se sloučeninami stroncia. Ve všech svých sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Sr+2.

Stroncium se v zemské kůře vyskytuje v množství 0,03–0,04 %, čímž se řadí na 15. místo ve výskytu na zemi. Jeho procentuální obsah odpovídá 384 ppm (parts per milion = počet částic na 1 milion částic) a ve výskytu se řadí za baryum. V mořské vodě je jeho koncentrace pouze 8 mg Sr/l a ve vesmíru připadá na jeden atom stroncia přibližně jeden a půl miliardy atomů vodíku.

Nejznámějšími minerály na bázi stroncia jsou celestin SrSO4 chemicky síran strontnatý a stroncianit SrCO3 chemicky uhličitan strontnatý.

Stroncianit – SrCO3

K dalším ale méně významným rudám stroncia patří akuminit Sr[AlF4(OH)(H2O)], fluorkapit (Ca,Sr,Ce,Na)5(PO4)3F a weloganit Na2(Sr,Ca)3Zr(CO3)6·3H2O

Stroncium se v přírodě vyskytuje v podobě čtyř izotopů, které mají zastoupení 84Sr (0,56 %), 86Sr (9,86 %), 87Sr (7,0 %) a 88Sr (82,58 %). Izotop 87Sr v přírodě vzniká beta rozpadem izotopu rubidia 87Rb, proto se mu říká radiogenní. Pomocí poměrů množství izotopů 87Sr, 86Sr a 87Rb se dá odhadnout i stáří Vesmíru.[1] V laboratoři se při jaderných rozpadech podařilo připravit dalších 31 nestabilních izotopů stroncia.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Stroncium se průmyslově vyrábí redukcí oxidu strontnatého hliníkem.

3 SrO + 2 Al → 3 Sr + Al2O3

Kovové stroncium lze také vyrobit, ale ve velmi čistém stavu, elektrolýzou taveniny chloridu strontnatého ve směsi s chloridem draselným. Dalším produktem této reakce je elementární chlor, který je ihned dále zpracováván v chemické výrobě. K elektrolýze se používá grafitové anody, na které se vylučuje chlor a železné katody, na které se vylučuje stroncium.

K malé přípravě stroncia lze také využít termický rozklad azidu strontnatého na dusík a stroncium.

Využití[editovat | editovat zdroj]

Sloučenin stroncia se využívá při výrobě pyrotechnických produktů pro jejich výraznou barevnou reakci v plameni. Další uplatnění mají sloučeniny stroncia ve speciálních aplikacích sklářského průmyslu, příkladem mohou být katodové trubice pro výrobu obrazovek barevných televizních přijímačů.

Vysokého indexu odrazivosti titaničitanu strontnatého Sr2TiO3 se využívá v různých optických aplikacích, např. měření barevnosti látek nebo analýze spekter odražených paprsků z barevných povrchů. Ze stejného důvodu používá často šperkařský průmysl titaničitan strontnatý jako levnější náhradu diamantu.

Některých strontnatých solí, například dusičnanu strontnatého, se využívá v pyrotechnice k barvení plamene na červeno.

Uhličitan strontnatý SrCO3 je sloučenina s nejvyšším využitím Sr, využívá se při výrobě barevných televizních obrazovek. Je také vhodný na odcukerňování melasy v pivovarech. A vyrábí se z něho jiné strontnaté sloučeniny, např. dusičnan strontnatý Sr(NO3)2

Sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Anorganické sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Soli[editovat | editovat zdroj]

Větší část strontnatých solí se ve vodě rozpuští, ale část se rozpouští hůře nebo vůbec, všechny soli mají bílou barvu (nebo jsou bezbarvé), pokud není anion soli barevný (manganistany, chromany). Strontnaté soli jsou lépe rozpustné než soli hořečnaté a vápenaté. Strontnaté soli vytváří snadno podvojné soli a dnes i komplexy, které ale nejsou pro stroncium a i další kovy alkalických zemin typické.

Chlorid strontnatý

Organické sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Mezi organické sloučeniny stroncia patří zejména strontnaté soli organických kyselin a strontnaté alkoholáty. K dalším strontnatým sloučeninám patří organické komplexy. Zcela zvláštní skupinu organických strontnatých sloučenin tvoří organokovové sloučeniny.

Zdravotní aspekty stroncia[editovat | editovat zdroj]

Běžné izotopy stroncia se v živých organizmech chovají podobně jako atomy vápníku a jsou tedy naprosto neškodné.

Zdravotní rizika spojená se stronciem jsou spojena s radioaktivním izotopem 90Sr, který vzniká při radioaktivním rozpadu uranu, tedy při výbuchu atomové bomby i v jaderných reaktorech. Izotop 90Sr je poměrně silný beta zářič s poločasem rozpadu 29,1 let. Pokud se dostane do živého organizmu, může se zabudovat do kostní tkáně a je potenciálním zdrojem vzniku rakovinného bujení. Při objektivním hodnocení jeho skutečné rizikovosti je nutno posoudit poměr výskytu uvedeného izotopu k ostatním podobným atomům (vápník, baryum, neškodné izotopy stroncia) a pravděpodobností vyzáření beta částice (elektron) a následným spuštěním rakovinného bujení právě sledovaným izotopem 90Sr.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Ned Wright's Cosmology Tutorial [online]. Los Angeles, USA: University of California, Division of Astronomy and Astrophysics, 1997, rev. 2005-07-07, [cit. 2007-12-11]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Slovníkové heslo stroncium ve Wikislovníku



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f