Denumirea stronțiului. Rolul biologic al stronțiului

Stronţiu- metal alcalino-pământos. Este o substanță de culoare alb-argintiu (vezi foto), foarte moale și plastică, tăiată ușor chiar și cu un cuțit obișnuit. Are activitate mare, arde în prezența aerului, intră în interacțiuni chimice cu apa. În condiții naturale, nu se găsește în forma sa pură. Se găsește în principal în compoziția mineralelor fosile, de obicei în combinație cu calciul.

A fost găsit pentru prima dată în Scoția la sfârșitul secolului al XVIII-lea într-un sat cu numele Stronshian, care a dat numele mineralului găsit - strontianit. Dar la numai 30 de ani de la descoperire, omul de știință englez H. Davy a reușit să-l izoleze în forma sa pură.

Compușii elementului sunt utilizați în producția metalurgică, medicină și industria alimentară. Foarte interesantă este proprietatea sa, la ardere, de a degaja incendii de o nuanță roșie, care au fost adoptate de pirotehnică la începutul secolului al XX-lea.

Acțiunea stronțiului și rolul său biologic

Mulți asociază acțiunea unui macroelement cu toxicitate și radioactivitate ridicate. Dar o astfel de opinie este mai degrabă eronată, pentru că. elementul natural practic nu posedă aceste calități și chiar este prezent în țesuturile organismelor biologice, îndeplinind un rol biologic important și unele funcții de satelit al calciului. Datorită proprietăților substanței, este utilizată în scopuri medicale.

Principala acumulare de stronțiu în corpul uman cade pe țesutul osos. Acest lucru se datorează faptului că elementul este similar cu calciul în acțiune chimică, iar calciul, la rândul său, este componenta principală a „construcției” scheletului. Dar mușchii conțin doar 1% din masa totală a elementului din corp.

De asemenea, stronțiul este prezent în depozitele de calculi biliari și urinari, din nou în prezența calciului.

Apropo, despre nocivitatea stronțiului - numai izotopii radioactivi au un efect devastator asupra sănătății, care în proprietăţile lor chimice practic nu diferă de elementul natural. Poate acesta este motivul acestei confuzii.

Rata de zi cu zi

Norma zilnică a unui macronutrient este de aproximativ 1 mg. Această cantitate se completează destul de ușor cu alimente și apă de băut. În total, aproximativ 320 mg de stronțiu sunt distribuite în organism.

Dar trebuie avut în vedere că organismul nostru este capabil să absoarbă doar 10% din elementul primit și obținem până la 5 mg pe zi.

Deficit de stronțiu

Lipsa unui macronutrient poate cauza doar teoretic unele patologii, dar până acum acest lucru a fost demonstrat doar în experimente pe animale. Până acum, oamenii de știință nu au identificat impactul negativ al deficienței de stronțiu asupra corpului uman.

În momentul de față au fost identificate doar unele dependențe ale asimilării acestui macronutrient sub influența altor substanțe din organism. De exemplu, acest proces este facilitat de anumiți aminoacizi, aportul de vitamine D și lactoză. Iar medicamentele pe bază de sulfați de bariu sau de sodiu, precum și produsele cu un conținut ridicat de fibre grosiere alimentare au un efect opus.

Există o altă caracteristică neplăcută - atunci când apare deficiența de calciu, organismul începe să acumuleze stronțiu radioactiv chiar și din aer (de multe ori poluat de întreprinderile industriale).

De ce este stronțiul periculos pentru oameni și care este răul acestuia?

La urma urmei, stronțiul este capabil să exercite un efect radioactiv dăunător. Elementul în sine dăunează puțin și o doză critică nu a fost încă stabilită. Dar izotopii săi pot provoca boli și diverse tulburări. La fel ca stronțiul natural, se acumulează în scheletul însuși, dar acțiunea sa provoacă leziuni ale măduvei osoase și distrugerea însăși a structurii oaselor. Poate afecta celulele creierului și ficatului și, astfel, poate provoca apariția neoplasmelor și tumorilor.

Dar una dintre cele mai teribile consecințe ale expunerii la izotop este boala de radiații. Consecințele dezastrului de la Cernobîl se resimt și în țara noastră, iar rezervele acumulate de stronțiu radioactiv se fac simțite în sol, apă și atmosfera însăși. De asemenea, puteți obține o doză mare lucrând la întreprinderi care utilizează elementul - există cel mai înalt nivel de boli de sarcom osos și leucemie.

Dar stronțiul natural poate provoca și consecințe neplăcute. Din cauza unui set destul de rar de circumstanțe, cum ar fi o dietă inadecvată, o lipsă de calciu, vitamina D și un dezechilibru în organism de elemente precum seleniul și molibdenul, se dezvoltă boli specifice - rahitismul cu stronțiu și boala uric. Acesta din urmă și-a primit numele de la zona în care locuitorii localnicii au suferit din cauza lor încă din secolul al XIX-lea. Au devenit dezactivați din cauza curburii structurii scheletului, oaselor și articulațiilor. Mai mult, în cea mai mare parte, acei oameni care au crescut în aceste locuri din copilărie au avut de suferit. Abia în secolul al XX-lea au aflat că apele râului local conțineau o cantitate crescută de element. Și în perioada de creștere, sistemul musculo-scheletic este cel mai afectat.

Contactul cu oxidul de stronțiu pe membranele mucoase ale gurii sau ochilor poate provoca arsuri și leziuni profunde. Și inhalarea acestuia cu aer poate contribui la dezvoltarea bolilor patologice la nivelul plămânilor - este posibilă și fibroza, bronșita și insuficiența cardiacă.

Ca tratament, se folosesc de obicei medicamente pe bază de calciu, magneziu, sulfat de sodiu sau bariu. De asemenea, este posibil să se utilizeze agenți de complexare care leagă și elimină toxinele radioactive din celule.

Intrând în sol, izotopul toxic al stronțiului este astfel capabil să se acumuleze în fibrele vegetale, iar apoi în organismele animale. Astfel, corpul uman acumulează încet dar sigur toxine prin consumul de alimente otrăvite. Tratamentul termic al produselor poate salva puțin situația, ceea ce contribuie la o reducere destul de semnificativă a conținutului de toxine dăunătoare din acestea.

Acest radionuclid este foarte greu de îndepărtat din organism, deoarece îi poate lua aproape jumătate de an pentru a scăpa de cel puțin jumătate din stocul acumulat.

Ce alimente contine?

Indicații pentru tratamentul cu medicamente bazate pe acest element

Există încă indicații pentru numirea unui macroelement, în ciuda posibilei sale toxicități. Și chiar și un izotop radioactiv este folosit în scopuri medicale. Radiația sa în doze permise poate avea un efect terapeutic asupra eroziunilor, tumorilor la nivelul pielii și mucoaselor. Cu focare mai profunde, această metodă este deja folosită.

De asemenea, compușii săi servesc ca medicamente pentru tratamentul epilepsiei, nefritei și corectarea deformărilor în copilărie de către ortopedii. Într-o oarecare măsură, poate servi ca agent antihelmintic.

STRONŢIU (Stronțiu, Sr) - un element chimic al sistemului periodic al lui D. I. Mendeleev, un subgrup de metale alcalino-pământoase. În corpul uman, S. concurează cu calciul (vezi) pentru includerea în rețeaua cristalină a oxiapatitei osoase (vezi). 90 Sr, unul dintre cele mai longevive produse radioactive de fisiune ale uraniului (vezi), care se acumulează în atmosferă și biosferă în timpul testelor de arme nucleare (vezi), reprezintă un mare pericol pentru omenire. Izotopii radioactivi ai S. sunt utilizați în medicină pentru radioterapie (vezi), ca etichetă radioactivă în radiofarmaceutice de diagnostic (vezi) în biol medical. cercetare, precum și în bateriile electrice atomice. Compușii S. sunt utilizați în detectoare de defecte, în instrumente sensibile și în dispozitive de combatere a electricității statice.În plus, S. este utilizat în radioelectronica, pirotehnică, în industria metalurgică și chimică și la fabricarea produselor ceramice. Legăturile lui S. nu sunt otrăvitoare. Când lucrați cu S. metalic, trebuie să vă ghidați după regulile de manipulare a metalelor alcaline (vezi) și a metalelor alcalino-pământoase (vezi).

S. a fost descoperit ca parte a unui mineral numit mai târziu SrC03 strontianit în 1787 lângă orașul scoțian Strontiana.

Numărul de serie al stronțiului este 38, greutatea atomică (masa) este 87,62. Conținutul de S. în scoarța terestră este în medie de 4-10 2 wt. %, în apa de mare - 0,013% (13 mg / l). Mineralele stronțianită și celestită SrSO 4 sunt de importanță industrială.

Corpul uman conține cca. 0,32 g de stronțiu, în principal în țesutul osos, în sânge, concentrația de S. este în mod normal de 0,035 mg / l, în urină - 0,039 mg / l.

S. este un metal moale alb-argintiu, t°pl 770°, t°kip 1383°.

Potrivit chimiei. Proprietățile S. sunt asemănătoare calciului și bariului (vezi), în legătură cu valența stronțiului 4-2, este activ chimic, este oxidat în condiții normale de apă cu formare de Sr(OH) 2, precum și de oxigen și alți oxidanți .

S. intră în corpul uman hl. arr. cu alimente vegetale, precum și cu lapte. Se absoarbe în intestinul subțire și se schimbă rapid cu S. conținut în oase. Îndepărtarea lui S. dintr-un organism este întărită de complexe, aminoacizi, polifosfați. Conținutul crescut de calciu și fluor (vezi) în apă interferează cu cumulul S. în oase. Odată cu creșterea de 5 ori a concentrației de calciu din dietă, acumularea S. în organism se înjumătățește. Aportul excesiv de S. cu alimente și apă datorită conținutului crescut în sol a unor geochimice. provinciile (de exemplu, în unele districte din Siberia de Est) provoacă o boală endemică - boala ur (vezi Kashin - boala Beck).

În oase, sânge și alte biol. Substraturile lui S. definesc hl. arr. metode spectrale (vezi Spectroscopie).

stronțiu radioactiv

Natural S. este format din patru izotopi stabili cu numere de masă 84, 86, 87 și 88, dintre care acesta din urmă este cel mai comun (82,56%). Sunt cunoscuți optsprezece izotopi radioactivi ai sulfului (cu numere de masă 78–83, 85, 89–99) și patru izomeri de izotopi cu numere de masă 79, 83, 85 și 87 (vezi Izomerie).

În medicină, 90Sr este utilizat pentru radioterapie în oftalmologie și dermatologie, precum și în experimente radiobiologice ca sursă de radiații β. 85Sr este produs fie prin iradierea unei ținte de stronțiu îmbogățită în izotopul 84Sr cu neutroni într-un reactor nuclear prin reacția 84Sr (11.7) 85Sr, fie produs la un ciclotron prin iradierea țintelor naturale de rubidiu cu protoni sau deuteroni, de exemplu, prin reacția 85Rb (p, n) 85Sr. Radionuclidul 85Sr se dezintegrează prin captarea electronilor, emitând radiații gamma cu o energie E gamma egală cu 0,513 MeV (99,28%) și 0,868 MeV (< 0,1%).

87mSr poate fi obținut și prin iradierea unei ținte de stronțiu într-un reactor prin reacția 86Sr (n, gamma) 87mSr, dar randamentul izotopului dorit este scăzut, în plus, izotopii 85Sr și 89Sr se formează simultan cu 87mSr. Prin urmare, de obicei 87niSr este obținut folosind un generator de izotopi (vezi Generatoare de izotopi radioactivi) bazat pe izotopul părinte al ytriului-87 - 87Y (T1 / 2 = 3,3 zile). 87mSr se descompune cu o tranziție izomeră, emițând radiații gamma cu o energie Egamma de 0,388 MeV și parțial cu captarea electronilor (0,6%).

89Sr este conținut în produsele de fisiune împreună cu 90Sr; prin urmare, 89Sr este obținut prin iradierea sulfului natural într-un reactor. În acest caz, se formează inevitabil o impuritate 85Sr. Izotopul 89Sr se descompune cu emisia de radiație P cu o energie de 1,463 MeV (aproximativ 100%). Spectrul conține, de asemenea, o linie foarte slabă de radiație gamma cu o energie E gamma egală cu 0,95 MeV (0,01%).

90Sr se obține prin izolarea dintr-un amestec de produse de fisiune a uraniului (vezi). Acest izotop se descompune cu emisia de radiație beta cu o energie de E beta egală cu 0,546 Meu (100%), fără radiații gamma însoțitoare. Dezintegrarea 90Sr duce la formarea unui radionuclid fiu 90Y, care se descompune (T1 / 2 = 64 ore) cu emisia de radiație p, constând din două componente cu Ep egal cu 2,27 MeV (99%) și 0,513 MeV ( 0,02%). Dezintegrarea lui 90Y emite, de asemenea, radiații gamma foarte slabe cu o energie de 1,75 MeV (0,02%).

Izotopii radioactivi 89Sr și 90Sr, care sunt prezenți în deșeurile industriei nucleare și se formează în timpul testării armelor nucleare, pot pătrunde în corpul uman cu alimente, apă și aer atunci când mediul este poluat. Cuantificarea migrației S. în biosferă se realizează de obicei în comparație cu calciul. În cele mai multe cazuri, când 90Sr se deplasează de la veriga anterioară a lanțului la următoarea, concentrația de 90Sr scade la 1 g de calciu (așa-numitul coeficient de discriminare), la adulți din legătura organism-dietă, acest coeficient este de 0,25. .

Ca și compușii solubili ai altor elemente alcalino-pământoase, compușii solubili ai S. sunt bine absorbiți din go.- kish. o cale (10-60%), absorbția conexiunilor slab solubile S. (de exemplu, SrTi03) face mai puțin de 1%. Gradul de absorbție a radionuclizilor S. în intestin depinde de vârstă. Odată cu creșterea conținutului de calciu din dietă, acumularea S. în organism scade. Laptele favorizează creșterea absorbției S. și a calciului în intestine. Se crede că acest lucru se datorează prezenței lactozei și lizinei în lapte.

Când sunt inhalați, compușii S. solubili sunt eliminați rapid din plămâni, în timp ce SrTi03 slab solubil este schimbat în plămâni extrem de lent. Pătrunderea radionuclidului S. prin pielea intactă face ca aprox. unu%. Prin pielea deteriorată (rană tăiată, arsuri etc.)? precum și din țesutul subcutanat și țesutul muscular, S. este absorbit aproape complet.

S. este un element osteotrop. Indiferent de calea și ritmul de intrare în organism, compușii 90Sr solubili se acumulează selectiv în oase. Mai puțin de 1% din 90Sr este reținut în țesuturile moi.

Prin administrare intravenoasă, S. este eliminat foarte repede din sânge. La scurt timp după administrare, concentrația de S. în oase devine de 100 de ori sau mai mare decât în ​​țesuturile moi. Se notează distincții Nek-ry în acumularea 90Sr în corpuri și țesături separate. O concentrație relativ mai mare de 90Sr la animalele de experiment se găsește în rinichi, glandele salivare și tiroide, iar cea mai mică concentrație se găsește în piele, măduva osoasă și glandele suprarenale. Concentrația de 90Sr în cortexul renal este întotdeauna mai mare decât în ​​medular. S. persistă iniţial pe suprafeţele osoase (periost, endost), apoi este distribuit relativ uniform pe întregul volum al osului. Cu toate acestea, distribuția 90Sr în diferite părți ale aceluiași os și în oase diferite se dovedește a fi neuniformă. În timpul primului timp după injectare, concentrația de 90Sr în epifiza și metafiza osului animalelor de experiment este de aproximativ 2 ori mai mare decât în ​​diafize. Din epifiză și metafiză, 90Sr se excretă mai repede decât din diafiză: în 2 luni. concentrația de 90Sr în epifiza și metafiza osului scade de 4 ori, iar în diafiză aproape că nu se modifică. Inițial 90Sr se concentrează în acele locuri în care există o formare activă a unui os. Circulația sanguină și limfatică abundentă în zonele epimetafizare ale osului contribuie la o depunere mai intensă a 90Sr în acestea comparativ cu diafiza osului tubular. Cantitatea de depunere de 90Sr în oasele animalelor nu este constantă. O scădere bruscă a fixării 90Sr în oase odată cu vârsta a fost găsită la toate speciile de animale. Depunerea de 90Sr în schelet depinde în mod semnificativ de sex, sarcină, lactație și starea sistemului neuroendocrin. O depunere mai mare de 90Sr în schelet a fost observată la șobolanii masculi. În scheletul femelelor gestante, 90Sr se acumulează mai puțin (până la 25%) decât la animalele martor. Lactația are un efect semnificativ asupra acumulării de 90Sr în scheletul femelelor. Odată cu introducerea 90Sr la 24 de ore după naștere, 90Sr este reținut în scheletul șobolanilor de 1,5-2 ori mai puțin decât la femelele care nu alăptează.

Pătrunderea 90Sr în țesuturile embrionului și fătului depinde de stadiul dezvoltării lor, de starea placentei și de durata de circulație a izotopului în sângele mamei. Penetrarea 90Sr în făt este cu atât mai mare, cu cât vârsta gestațională este mai lungă la momentul administrării radionuclidului.

Pentru a reduce efectul dăunător al radionuclizilor de stronțiu, este necesar să se limiteze acumularea lor în organism. În acest scop, atunci când pielea este contaminată, este necesară decontaminarea rapidă a zonelor deschise ale acesteia (cu preparatul „Protecție-7”, pudre de spălat „Era” sau „Astra”, pastă NEDE). În cazul administrării orale de radionuclizi de stronțiu, antidoturile trebuie utilizate pentru a lega sau absorbi radionuclidul. Astfel de antidoturi includ sulfat de bariu activat (adso-bar), polisurmină, preparate cu acid alginic etc. De exemplu, medicamentul adsobar, atunci când este luat imediat după ce radionuclizii intră în stomac, reduce absorbția acestora de 10-30 de ori. Adsorbanții și antidoturile trebuie prescrise imediat după detectarea daunelor de către radionuclizi de stronțiu, deoarece întârzierea în acest caz duce la o scădere bruscă a efectului lor pozitiv. În același timp, se recomandă prescrierea de emetice (apomorfină) sau producerea unui lavaj gastric abundent, utilizarea laxativelor saline, clismele de curățare. În caz de deteriorare prin preparate asemănătoare prafului, sunt necesare spălarea abundentă a nasului și a cavității bucale, expectorante (termopsis cu sodă), clorură de amoniu, injecții cu preparate de calciu, diuretice. În perioadele ulterioare după leziune, pentru a reduce depunerea radionuclizilor lui S. în oase, se recomandă utilizarea așa-numitului. stronțiu stabil (S. lactat sau S. gluconat). Doze mari de calciu oral sau MofyT intravenos înlocuiesc preparatele stabile de stronțiu dacă acestea nu sunt disponibile. În legătură cu buna reabsorbție a radionuclizilor de stronțiu în tubii renali, este indicată și utilizarea diureticelor.

Scăderea acumulării de radionuclizi ai lui S. într-un organism poate fi obținută prin crearea de relații competitive între aceștia și izotopul stabil S. sau calciu, precum și crearea deficienței acestor elemente atunci când radionuclidul lui S. era deja fixat. într-un schelet. Cu toate acestea, mijloace eficiente de decorporare a stronțiului radioactiv din organism nu au fost încă găsite.

Activitatea minimă semnificativă care nu necesită înregistrare sau aviz de la Inspecția Sanitară de Stat pentru 85mSr, 85Sr, 89Sr și 90Sr este de 3,5*10 -8 , 10 -10 , 2,8*10 -11 și 1,2*10, respectiv -12 curie/ l.

Bibliografie: Borisov V.P. și alții. Asistență de urgență pentru expunerea acută la radiații, M., 1976; Buldakov L. A. și Moskalev Yu. I. Probleme de distribuție și estimare experimentală a nivelurilor admisibile ale Cs137, Sr90 și Ru106, M., 1968, bibliogr.; Voinar A. I. Rolul biologic al oligoelementelor în corpul animalelor și al omului, p. 46, M., 1960; Ilyin JI. A. și Ivannikov A. T. Substanțe radioactive și răni, M., 1979; To and with and in fi-on B. S. and T about r ben to about V. P. Life of a bone tissue, M., 1979; JI e in şi V. I N. Obţinerea preparatelor radioactive, M., 1972; Metabolismul stronțiului, ed. J. M. A. Lenihena și alții, trad. din engleză, M., 1971; Poluektov N. S. și alții. Chimia analitică a stronţiului, M., 1978; P em şi G. Curs de chimie anorganică, trad. din germană, vol. 1, M., 1972; Protecția pacientului în investigațiile cu radionuclizi, Oxford, 1969, bibliogr.; Tabelul izotopilor, ed. de C. M. Lederer a. V. S. Shirley, N. Y. a. o., 1978.

A. V. Babkov, Yu. I. Moskalev (rad.).

Stronțiul natural este format din patru izotopi stabili 88Sr (82,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%) și 84Sr (0,56%). Abundența izotopilor de stronțiu variază datorită formării de 87 Sr din cauza dezintegrarii 87 Rb natural. Din acest motiv, compoziția izotopică exactă a stronțiului dintr-o rocă sau mineral care conține rubidiu depinde de vârsta și raportul Rb/Sr al acelei roci sau minerale.

Se obțin artificial izotopi radioactivi cu numere de masă de la 80 la 97, inclusiv 90 Sr (T 1/2 = 29,12 ani), care se formează în timpul fisiunii uraniului. Starea de oxidare este +2, foarte rar +1.

Istoria descoperirii elementului.

Stronțiul și-a primit numele de la mineralul stronțianit, găsit în 1787 într-o mină de plumb de lângă Strontian (Scoția). În 1790, chimistul englez Crawford Ader (1748–1795) a arătat că stronțianita conține un „pământ” nou, încă necunoscut. Această caracteristică a stronțianitei a fost stabilită și de chimistul german Martin Heinrich Klaproth (Klaproth Martin Heinrich) (1743–1817). Chimistul englez T. Hop (Hope T.) a dovedit în 1791 că stronțianita conține un element nou. El a distins clar compușii de bariu, stronțiu și calciu, folosind, printre alte metode, culoarea caracteristică a flăcării: galben-verde pentru bariu, roșu aprins pentru stronțiu și portocaliu-roșu pentru calciu.

Independent de oamenii de știință occidentali, academicianul din Sankt Petersburg Tobiash (Toviy Egorovich) Lovitz (1757–1804) în 1792, studiind mineralul barit, a ajuns la concluzia că, pe lângă oxidul de bariu, acesta conține și „pământ de stronțiu” ca impuritate. . El a reușit să extragă mai mult de 100 g de „pământ” nou din spatele greu și i-a studiat proprietățile. Rezultatele acestei lucrări au fost publicate în 1795. Lovitz a scris atunci: „Am fost plăcut surprins când am citit... excelentul articol al domnului și sărurile de nitrați medii în toate punctele coincid perfect cu proprietățile acelorași săruri ale mele... Nu trebuia decât să verific... proprietatea remarcabilă a pământului de stronțiu - de a colora flacăra alcoolului într-o culoare roșu carmin și, într-adevăr, sarea mea... posedată în toată măsura acestei proprietăți.

Stronțiul a fost izolat pentru prima dată în formă liberă de chimistul și fizicianul englez Humphrey Davy în 1808. Stronțiul metal a fost obținut prin electroliza hidroxidului său umezit. Stronțiul eliberat la catod s-a combinat cu mercur, formând un amalgam. Descompunând amalgamul prin încălzire, Davy a izolat metalul pur.

Prevalența stronțiului în natură și producția sa industrială. Conținutul de stronțiu din scoarța terestră este de 0,0384%. Este al cincisprezecelea cel mai abundent și urmează imediat bariului, ușor în urma fluorului. Stronțiul nu apare sub formă liberă. Formează aproximativ 40 de minerale. Cel mai important dintre ele este celestin SrSO 4 . Strontianite SrCO 3 este, de asemenea, extras. Stronțiul este prezent ca o impuritate izomorfă în diferite minerale de magneziu, calciu și bariu.

Stronțiul se găsește și în apele naturale. În apa de mare, concentrația acesteia este de 0,1 mg/l. Aceasta înseamnă că apele Oceanului Mondial conțin miliarde de tone de stronțiu. Apele minerale care conțin stronțiu sunt considerate materii prime promițătoare pentru izolarea acestui element. În ocean, o parte din stronțiu este concentrată în noduli de feromangan (4900 de tone pe an). Stronțiul este acumulat și de cele mai simple organisme marine - radiolarii, al căror schelet este construit din SrSO 4 .

Nu a fost efectuată o evaluare amănunțită a resurselor industriale mondiale de stronțiu, dar se crede că acestea depășesc 1 miliard de tone.

Cele mai mari zăcăminte de celestină se află în Mexic, Spania și Turcia. În Rusia, există zăcăminte similare în regiunile Khakassia, Perm și Tula. Cu toate acestea, cererea de stronțiu din țara noastră este satisfăcută în principal prin importuri, precum și prin prelucrarea concentratului de apatită, unde carbonatul de stronțiu este de 2,4%. Experții consideră că extracția stronțiului din zăcământul Kishertskoye recent descoperit (regiunea Perm) poate afecta situația de pe piața mondială a acestui produs. Prețul stronțiului permian se poate dovedi a fi de aproximativ 1,5 ori mai mic decât prețul stronțiului american, care costă acum aproximativ 1.200 USD pe tonă.

Caracterizarea unei substanțe simple și producerea industrială de stronțiu metalic.

Stronțiul metalului are o culoare alb-argintiu. În starea sa nerafinată, are o culoare galben pal. Acesta este un metal relativ moale, ușor tăiat cu un cuțit. La temperatura camerei, stronțiul are o rețea cubică centrată pe față (a -Sr); la temperaturi peste 231 ° C se transformă într-o modificare hexagonală (b -Sr); la 623° C se transformă într-o modificare cubică centrată pe corp (g-Sr). Stronțiul aparține metalelor ușoare, densitatea formei sale a este de 2,63 g/cm3 (20°C). Punctul de topire al stronțiului este de 768°C, punctul de fierbere este de 1390°C.

Fiind un metal alcalino-pământos, stronțiul reacționează activ cu nemetale. La temperatura camerei, stronțiul metalic este acoperit cu o peliculă de oxid și peroxid. Se aprinde când este încălzit în aer. Stronțiul formează ușor nitrură, hidrură și carbură. La temperaturi ridicate, stronțiul reacționează cu dioxidul de carbon:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Stronțiul metal reacționează cu apa și acizii, eliberând hidrogen din acestea:

Sr + 2H3O + = Sr2+ + H2 + 2H2O

Reacția nu are loc în cazurile în care se formează săruri puțin solubile.

Stronțiul se dizolvă în amoniac lichid cu formarea de soluții de culoare albastru închis, din care, la evaporare, se poate obține un amoniac Sr(NH 3) 6 strălucitor de culoare cupru, descompunându-se treptat în amida Sr(NH 2) 2.

Pentru a obține stronțiu metalic din materii prime naturale, concentratul de celestită este mai întâi redus prin încălzire cu cărbune la sulfură de stronțiu. Sulfura de stronțiu este apoi tratată cu acid clorhidric, iar clorura de stronțiu rezultată este deshidratată. Concentratul de stronțianit este descompus prin ardere la 1200°C, iar apoi oxidul de stronțiu rezultat este dizolvat în apă sau acizi. Adesea, stronțianita este dizolvată imediat în acid azotic sau clorhidric.

Stronțiul metal se obține prin electroliza unui amestec de clorură de stronțiu topită (85%) și clorură de potasiu sau amoniu (15%) pe un catod de nichel sau fier la 800 ° C. Stronțiul obținut prin această metodă conține de obicei 0,3–0,4% potasiu .

De asemenea, se utilizează reducerea la temperatură ridicată a oxidului de stronțiu cu aluminiu:

4SrO + 2Al = 3Sr + SrO Al2O3

Siliciul sau ferosiliciul este, de asemenea, utilizat pentru reducerea metalotermă a oxidului de stronțiu. Procesul se desfășoară la 1000°C în vid într-un tub de oțel. Clorura de stronțiu este redusă de magneziu metalic într-o atmosferă de hidrogen.

Cei mai mari producători de stronțiu sunt Mexic, Spania, Turcia și Marea Britanie.

În ciuda conținutului destul de mare din scoarța terestră, stronțiul metalic nu și-a găsit încă o aplicare largă. Ca și alte metale alcalino-pământoase, este capabil să purifice metalul feros de gaze și impurități nocive. Această proprietate oferă stronțiului perspectiva aplicării în metalurgie. În plus, stronțiul este un aditiv al aliajelor de magneziu, aluminiu, plumb, nichel și cupru.

Stronțiul metalului absoarbe multe gaze și, prin urmare, este folosit ca un getter în tehnologia electrovacuum.

Compuși de stronțiu.

Starea de oxidare predominantă (+2) pentru stronțiu se datorează în primul rând configurației sale electronice. Formează numeroși compuși binari și săruri. Clorura, bromura, iodura, acetatul și alte câteva săruri de stronțiu sunt ușor solubile în apă. Majoritatea sărurilor de stronțiu sunt puțin solubile; printre ele sulfat, fluor, carbonat, oxalat. Sărurile de stronțiu puțin solubile sunt ușor de obținut prin reacții de schimb într-o soluție apoasă.

Mulți compuși de stronțiu au o structură neobișnuită. De exemplu, moleculele izolate de halogenură de stronțiu sunt vizibil curbate. Unghiul de legătură este de ~120° pentru SrF2 și ~115° pentru SrCl2. Acest fenomen poate fi explicat prin hibridizarea sd- (mai degrabă decât sp-).

Oxidul de stronțiu SrO se obține prin calcinarea carbonatului sau deshidratarea hidroxidului la o temperatură de căldură roșie. Energia rețelei și punctul de topire al acestui compus (2665°C) sunt foarte mari.

Când oxidul de stronțiu este calcinat într-un mediu de oxigen la presiune ridicată, se formează peroxid SrO2. S-a obţinut de asemenea un superoxid galben Sr(02)2. Când interacționează cu apa, oxidul de stronțiu formează hidroxid Sr(OH)2.

Oxid de stronțiu– o componentă a catozilor de oxizi (emițători de electroni în dispozitivele electrovacuum). Face parte din kinescoapele din sticlă ale televizoarelor color (absoarbe razele X), supraconductorilor de temperatură înaltă, amestecurilor pirotehnice. Este folosit ca materie primă pentru producerea metalului de stronțiu.

În 1920, American Hill a folosit pentru prima dată glazura mată, care includea oxizi de stronțiu, calciu și zinc, dar acest fapt a trecut neobservat, iar noua glazură nu a concurat cu glazurele tradiționale cu plumb. Abia în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, când plumbul a devenit deosebit de rar, ei și-au amintit de descoperirea lui Hill. Acest lucru a provocat o avalanșă de cercetări: zeci de rețete de glazură cu stronțiu au apărut în diferite țări. Glazurele cu stronțiu nu sunt doar mai puțin dăunătoare decât cele cu plumb, dar și mai accesibile (carbonatul de stronțiu este de 3,5 ori mai ieftin decât plumbul roșu). În același timp, au toate calitățile pozitive ale glazurilor cu plumb. În plus, produsele acoperite cu astfel de glazuri dobândesc duritate suplimentară, rezistență la căldură și rezistență chimică.

Pe baza de oxizi de siliciu și stronțiu, se prepară și emailuri - glazuri opace. Aditivii de titan și oxizi de zinc le fac opace. Articolele din porțelan, în special vazele, sunt adesea decorate cu glazuri trosnite. O astfel de vază pare să fie acoperită cu o grilă de crăpături pictate. Baza tehnologiei crackle este coeficienții diferiți de dilatare termică a glazurii și a porțelanului. Porțelanul glazurat este arse la o temperatură de 1280–1300°C, apoi temperatura este redusă la 150–220°C, iar produsul, care încă nu s-a răcit complet, este scufundat într-o soluție de săruri colorante (de exemplu, săruri de cobalt, dacă trebuie să obțineți o grilă neagră). Aceste săruri umplu fisurile rezultate. După aceea, produsul este uscat și încălzit din nou la 800–850 ° C - sărurile se topesc în fisuri și le sigilează.

hidroxid de stronțiu Sr(OH)2 este considerată o bază moderat puternică. Nu este foarte solubil în apă, deci poate fi precipitat prin acțiunea unei soluții alcaline concentrate:

SrCl 2 + 2KOH(conc) = Sr(OH) 2 Ї + 2KCl

Când hidroxidul de stronțiu cristalin este tratat cu peroxid de hidrogen, se formează SrO28H2O.

Hidroxidul de stronțiu poate fi folosit pentru a izola zahărul din melasă, dar de obicei se folosește hidroxidul de calciu mai ieftin.

Carbonat de stronțiu SrCO 3 este ușor solubil în apă (2 10 -3 g la 100 g la 25 ° C). În prezența excesului de dioxid de carbon în soluție, acesta este transformat în bicarbonat Sr(HCO3)2.

Când este încălzit, carbonatul de stronțiu se descompune în oxid de stronțiu și dioxid de carbon. Reacționează cu acizii pentru a elibera dioxid de carbon și formează sărurile corespunzătoare:

SrCO 2 + 3HNO 3 \u003d Sr (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

Principalele domenii ale carbonatului de stronțiu în lumea modernă sunt producția de kinescoape pentru televizoare și computere color, magneți ceramici de ferită, glazuri ceramice, pastă de dinți, vopsele anticorozive și fosforescente, ceramică de înaltă tehnologie și pirotehnie. Cele mai încăpătoare zone de consum sunt primele două. În același timp, cererea de carbonat de stronțiu în producția de sticlă de televiziune crește odată cu popularitatea tot mai mare a ecranelor de televiziune mai mari. Este posibil ca evoluțiile în tehnologia televizoarelor cu ecran plat să reducă cererea de carbonat de stronțiu pentru ecranele de televiziune, dar experții din industrie cred că televizoarele cu ecran plat nu vor deveni concurenți semnificativi în următorii 10 ani.

Europa consumă cea mai mare parte a carbonatului de stronțiu pentru producția de magneți de ferită de stronțiu, care sunt utilizați în industria auto, unde sunt utilizați pentru obloane magnetice la ușile auto și sistemele de frânare. În SUA și Japonia, carbonatul de stronțiu este utilizat în principal în producția de sticlă de televiziune.

Timp de mulți ani, cei mai mari producători de carbonat de stronțiu din lume au fost Mexic și Germania, a căror capacitate de producție este acum de 103 mii, respectiv 95 mii de tone pe an. În Germania, celestina importată este folosită ca materie primă, în timp ce fabricile mexicane lucrează cu materii prime locale. Recent, capacitatea anuală de producție de carbonat de stronțiu s-a extins în China (până la aproximativ 140 de mii de tone). Carbonatul de stronțiu chinezesc este vândut activ în Asia și Europa.

azotat de stronțiu Sr(NO 3) 2 este foarte solubil în apă (70,5 g la 100 g la 20 ° C). Se obține prin reacția stronțiului metalic, oxidului, hidroxidului sau carbonatului de stronțiu cu acid azotic.

Azotatul de stronțiu este o componentă a compozițiilor pirotehnice pentru rachete de semnalizare, iluminare și incendiare. Colorează roșu carmin. Deși alți compuși ai stronțiului dau aceeași culoare flăcării, nitratul este preferat în pirotehnică: nu numai că colorează flacăra, ci servește și ca agent oxidant. Descompunându-se într-o flacără, eliberează oxigen liber. În acest caz, se formează mai întâi nitritul de stronțiu, care apoi se transformă în oxizi de stronțiu și azot.

În Rusia, compușii de stronțiu au fost utilizați pe scară largă în compozițiile pirotehnice. Pe vremea lui Petru cel Mare (1672-1725), acestea erau folosite pentru a obține „lumini amuzante” care erau amenajate în cadrul diferitelor serbări și festivități. Academicianul A.E. Fersman a numit stronțiul „metalul luminilor roșii”.

Sulfat de stronțiu SrSO4 este ușor solubil în apă (0,0113 g în 100 g la 0°C). Când este încălzit peste 1580 ° C, se descompune. Se va obţine prin precipitare din soluţii de săruri de stronţiu cu sulfat de sodiu.

Sulfatul de stronțiu este utilizat ca umplutură la fabricarea vopselelor și cauciucului și ca agent de ponderare în fluidele de foraj.

Cromat de stronțiu SrCrO4 precipită sub formă de cristale galbene atunci când sunt amestecate soluții de acid cromic și hidroxid de bariu.

Bicromatul de stronțiu, format prin acțiunea acizilor asupra cromatului, este foarte solubil în apă. Pentru a transforma cromatul de stronțiu în dicromat, este suficient un acid slab, cum ar fi acidul acetic:

2SrCrO 4 + 2CH 3 COOH = 2Sr 2+ + Cr 2 O 7 2– + 2CH 3 COO – + H 2 O

În acest fel poate fi separat de cromatul de bariu mai puțin solubil, care nu poate fi transformat în dicromat decât prin acțiunea acizilor tari.

Cromatul de stronțiu are rezistență ridicată la lumină, este foarte rezistent la temperaturi ridicate (până la 1000 ° C), are bune proprietăți de pasivizare față de oțel, magneziu și aluminiu. Cromatul de stronțiu este folosit ca pigment galben în producția de lacuri și vopsele de artă. Se numește „galben de stronțiu”. Este inclus in grunduri pe baza de rasini solubile in apa si in special grunduri pe baza de rasini sintetice pentru metale usoare si aliaje (grunduri de aviatie).

titanat de stronțiu SrTiO 3 nu se dizolvă în apă, ci intră în soluție sub acțiunea acidului sulfuric concentrat fierbinte. Se obține prin sinterizarea oxizilor de stronțiu și titan la 1200–1300 ° C sau compuși coprecipitați puțin solubili de stronțiu și titan peste 1000 ° C. Titanatul de stronțiu este folosit ca feroelectric, face parte din piezoceramică. În tehnologia cu microunde, servește ca material pentru antene dielectrice, defazatoare și alte dispozitive. Filmele de titanat de stronțiu sunt folosite la fabricarea condensatoarelor neliniare și a senzorilor de radiații infraroșii. Cu ajutorul lor, se creează structuri stratificate dielectric - semiconductor - dielectric - metal, care sunt utilizate în fotodetectoare, dispozitive de memorie și alte dispozitive.

Hexaferită de stronțiu SrO·6Fe 2 O 3 se obţine prin sinterizarea unui amestec de oxid de fier (III) şi oxid de stronţiu. Acest compus este folosit ca material magnetic.

Fluorura de stronțiu SrF 2 este ușor solubil în apă (puțin peste 0,1 g în 1 litru de soluție la temperatura camerei). Nu reacționează cu acizii diluați, ci intră în soluție sub acțiunea acidului clorhidric fierbinte. Un mineral care conține fluorură de stronțiu, yarlit NaF 3SrF 2 3AlF 3 , a fost găsit în minele de criolit din Groenlanda.

Fluorura de stronțiu este folosită ca material optic și nuclear, o componentă a sticlelor speciale și a fosforilor.

Clorura de stronțiu SrCl2 este foarte solubil în apă (34,6% în greutate la 20°C). Din soluții apoase sub 60,34 °C, SrCl 2 6H 2 O hexahidrat cristalizează, răspândindu-se în aer. La temperaturi mai ridicate, mai întâi pierde 4 molecule de apă, apoi încă una, iar la 250 ° C este complet deshidratat. Spre deosebire de clorură de calciu hexahidrat, clorură de stronțiu hexahidrat este ușor solubilă în etanol (3,64% în greutate la 6°C), care este utilizat pentru separarea lor.

Clorura de stronțiu este utilizată în compozițiile pirotehnice. Este, de asemenea, folosit în refrigerare, medicină și cosmetice.

Bromură de stronțiu SrBr 2 este higroscopic. Într-o soluție apoasă saturată, fracția sa de masă este de 50,6% la 20 ° C. Sub 88,62 ° C, SrBr 2 6H 2 O hexahidrat cristalizează din soluții apoase, peste această temperatură SrBr 3 H 2 O monohidrat. Hidrații sunt complet deshidratați la 345 ° C.

Bromura de stronțiu se obține prin reacția stronțiului cu brom sau oxid (sau carbonat) de stronțiu cu acid bromhidric. Este folosit ca material optic.

iodură de stronțiu Srl 2 este foarte solubil în apă (64,0% din masă la 20°C), mai rău în etanol (4,3% din masă la 39°C). Sub 83,9 ° C, SrI 2 6H 2 O hexahidrat cristalizează din soluții apoase, peste această temperatură - SrI 2 2H 2 O dihidrat.

Iodura de stronțiu servește ca material luminiscent în contoarele de scintilație.

sulfură de stronțiu SrS se obține prin încălzirea stronțiului cu sulf sau prin reducerea sulfatului de stronțiu cu cărbune, hidrogen și alți agenți reducători. Cristalele sale incolore sunt descompuse de apă. Sulfura de stronțiu este utilizată ca componentă a fosforilor, compozițiilor fosforescente, depilatoare în industria pielii.

Carboxilații de stronțiu pot fi obținuți prin reacția hidroxidului de stronțiu cu acizii carboxilici corespunzători. Sărurile de stronțiu ale acizilor grași („săpunurile de stronțiu”) sunt folosite pentru a face grăsimi speciale.

Compuși de stronțiu. Compușii extrem de activi din compoziția SrR2 (R = Me, Et, Ph, PhCH2 etc.) pot fi obținuți folosind HgR2 (adesea doar la temperatură scăzută).

Bis(ciclopentadienil)stronțiul este produsul unei reacții directe a metalului cu sau cu ciclopentadiena în sine.

Rolul biologic al stronțiului.

Stronțiul este o parte integrantă a microorganismelor, plantelor și animalelor. La radiolarii marini, scheletul este format din sulfat de stronțiu - celestină. Algele marine conțin 26-140 mg de stronțiu la 100 g de substanță uscată, plante terestre - aproximativ 2,6, animale marine - 2-50, animale terestre - aproximativ 1,4, bacterii - 0,27-30. Acumularea de stronțiu de către diferite organisme depinde nu numai de tipul și caracteristicile acestora, ci și de raportul dintre conținutul de stronțiu și alte elemente, în principal calciu și fosfor, din mediu.

Animalele primesc stronțiu cu apă și hrană. Unele substanțe, cum ar fi polizaharidele algelor, interferează cu absorbția stronțiului. Stronțiul se acumulează în țesutul osos, a cărui cenușă conține aproximativ 0,02% stronțiu (în alte țesuturi - aproximativ 0,0005%).

Sărurile și compușii stronțiului sunt substanțe slab toxice, cu toate acestea, cu un exces de stronțiu, țesutul osos, ficatul și creierul sunt afectate. Fiind aproape de calciu în proprietățile chimice, stronțiul diferă brusc de acesta prin acțiunea sa biologică. Conținutul excesiv al acestui element în sol, ape și alimente provoacă „boala ur” la oameni și animale (numit după râul Urov din Transbaikalia de Est) - deteriorarea și deformarea articulațiilor, întârzierea creșterii și alte tulburări.

Izotopii radioactivi ai stronțiului sunt deosebit de periculoși.

Ca urmare a testelor nucleare și a accidentelor la centralele nucleare, o cantitate mare de stronțiu-90 radioactiv a intrat în mediu, al cărui timp de înjumătățire este de 29,12 ani. Până când nu a fost interzisă testarea armelor atomice și cu hidrogen în trei medii, numărul victimelor stronțiului radioactiv a crescut de la an la an.

În termen de un an de la finalizarea exploziilor nucleare atmosferice, ca urmare a autopurificării atmosferei, majoritatea produselor radioactive, inclusiv stronțiul-90, au căzut din atmosferă pe suprafața pământului. Poluarea mediului natural ca urmare a eliminării produselor radioactive ale exploziilor nucleare din stratosferă, efectuată la locurile de testare ale planetei în anii 1954–1980, joacă acum un rol secundar, contribuția acestui proces la poluarea aerului atmosferic cu 90 Sr fiind cu două ordine de mărime mai puţin decât de la ridicarea vântului de praf din solul contaminat.în timpul testelor nucleare şi ca urmare a accidentelor cu radiaţii.

Stronțiul-90, împreună cu cesiu-137, sunt principalii radionuclizi poluanți din Rusia. Situația radiațiilor este afectată semnificativ de prezența zonelor contaminate apărute ca urmare a accidentelor la centrala nucleară de la Cernobîl în 1986 și la uzina Mayak din regiunea Chelyabinsk în 1957 („Accidentul Kyshtym”), precum și în vecinătatea unor întreprinderi din ciclul combustibilului nuclear.

Acum, concentrațiile medii de 90 Sr în aerul din afara teritoriilor contaminate ca urmare a accidentelor de la Cernobîl și Kiștym au atins nivelurile observate înainte de accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl. Sistemele hidrologice asociate zonelor contaminate în timpul acestor accidente sunt afectate semnificativ de spălarea stronțiului-90 de la suprafața solului.

Intrând în sol, stronțiul, împreună cu compușii de calciu solubili, intră în plante. Mai mult decât alții acumulează 90 Sr leguminoase, rădăcini și tuberculi, mai puțin - cereale, inclusiv cereale, și in. În semințe și fructe se acumulează semnificativ mai puțin 90 Sr decât în ​​alte organe (de exemplu, 90 Sr este de 10 ori mai mult în frunzele și tulpinile de grâu decât în ​​cereale).

Din plante, stronțiul-90 poate trece direct sau prin animale în corpul uman. La bărbați, stronțiul-90 se acumulează într-o măsură mai mare decât la femei. În primele luni de viață ale unui copil, depunerea de stronțiu-90 este cu un ordin de mărime mai mare decât la un adult, intră în organism cu lapte și se acumulează în țesutul osos cu creștere rapidă.

Stronțiul radioactiv este concentrat în schelet și astfel expune organismul la efecte radioactive pe termen lung. Efectul biologic al 90 Sr este legat de natura distribuției sale în organism și depinde de doza de iradiere b creată de acesta și de radioizotopul fiică 90 Y. leucemie și cancer osos. Dezintegrarea completă a stronțiului-90, care a intrat în mediu, va avea loc abia după câteva sute de ani.

Utilizarea stronțiului-90.

Radioizotopul de stronțiu este utilizat în producția de baterii electrice atomice. Principiul de funcționare a unor astfel de baterii se bazează pe capacitatea stronțiului-90 de a emite electroni cu energie mare, care este apoi transformat în energie electrică. Elementele de stronțiu radioactiv, combinate într-o baterie în miniatură (de dimensiunea unei cutii de chibrituri), sunt capabile să funcționeze fără reîncărcare fără greșeală timp de 15-25 de ani; astfel de baterii sunt indispensabile pentru rachetele spațiale și sateliții artificiali ai Pământului. Și ceasornicarii elvețieni folosesc cu succes baterii minuscule cu stronțiu pentru a alimenta ceasurile electrice.

Oamenii de știință autohtoni au creat un generator de izotopi de energie electrică pentru a alimenta stațiile meteo automate bazate pe stronțiu-90. Perioada de garanție a unui astfel de generator este de 10 ani, timp în care acesta este capabil să furnizeze curent electric dispozitivelor care au nevoie de el. Întreaga sa întreținere constă numai în examinări preventive - o dată la doi ani. Primele mostre ale generatorului au fost instalate în Transbaikalia și în cursul superior al râului taiga Kruchina.

În Tallinn funcționează un far nuclear. Caracteristica sa principală sunt generatoarele termoelectrice cu radioizotopi, în care, ca urmare a dezintegrarii stronțiului-90, se generează energie termică, care este apoi transformată în lumină.

Dispozitivele care folosesc stronțiu radioactiv sunt utilizate pentru măsurarea grosimii. Acest lucru este necesar pentru controlul și gestionarea procesului de producție de hârtie, țesături, benzi metalice subțiri, folii de plastic, vopsea. Izotopul de stronțiu este utilizat în dispozitive pentru măsurarea densității, vâscozității și a altor caracteristici ale unei substanțe, în detectoare de defecte, dozimetre și dispozitive de semnalizare. La întreprinderile de inginerie, puteți găsi adesea așa-numitele relee b, acestea controlează furnizarea de piese de prelucrat pentru prelucrare, verifică funcționalitatea sculei și poziția corectă a piesei.

În timpul producției de materiale care sunt izolatoare (hârtie, țesături, fibre artificiale, materiale plastice etc.), se generează electricitate statică din cauza frecării. Pentru a evita acest lucru, se folosesc surse ionizante de stronțiu.

Elena Savinkina

DEFINIȚIE

Stronţiu este al treizeci și opta element al tabelului periodic. Denumirea - Sr din latinescul „strontium”. Situat în perioada a cincea, grupul IIA. Se referă la metale. Taxa de bază este 38.

Stronțiul se găsește în natură în principal sub formă de sulfați și carbonați, formând mineralele celestita SrSO 4 și stronțianita SrCO 3 . Conținutul de stronțiu din scoarța terestră este de 0,04% (masă).

Stronțiul metalic sub formă de substanță simplă este un metal moale alb-argintiu (Fig. 1) cu maleabilitate și plasticitate (se taie ușor cu un cuțit). Reactiv: se oxidează rapid în aer, interacționează destul de puternic cu apa și se combină direct cu multe elemente.

Orez. 1. Stronțiu. Aspect.

Greutatea atomică și moleculară a stronțiului

DEFINIȚIE

Greutatea moleculară relativă a unei substanțe (M r) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element (A r)- de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Deoarece stronțiul există în stare liberă sub formă de molecule Sr monoatomice, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 87,62.

Alotropia și modificările alotropice ale stronțiului

Stronțiul există sub formă de trei modificări cristaline, fiecare dintre ele stabilă într-un anumit interval de temperatură. Deci, până la 215 o C, α-stronțiul este stabil (rețeaua cubică centrată pe față), peste 605 o C - g - stronțiu (rețea cubică centrată pe corp), iar în intervalul de temperatură 215 - 605 o C - b- stronțiu (zăbrele hexagonale).

Izotopi ai stronțiului

Se știe că în natură rubidiul poate fi sub forma singurului izotop stabil 90 Sr. Numărul de masă este 90, nucleul atomic conține treizeci și opt de protoni și cincizeci și doi de neutroni. Radioactiv.

Ioni de stronțiu

La nivelul energetic exterior al atomului de stronțiu, există doi electroni care sunt de valență:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 .

Ca urmare a interacțiunii chimice, stronțiul renunță la electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:

Sr 0 -2e → Sr 2+ .

Moleculă și atom de stronțiu

În stare liberă, stronțiul există sub formă de molecule Sr monoatomice. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de stronțiu:

Aliaje de stronțiu

Stronțiul a găsit o largă aplicație în metalurgie ca componentă de aliere a aliajelor pe bază de cupru.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu Determinați care dintre cele două baze indicate va fi mai puternică: hidroxid de stronțiu (II) (Sr (OH) 2) sau hidroxid de cadmiu (Cd (OH) 2)?
Decizie Înainte de a răspunde la întrebarea problemei, este necesar să oferim o concepție a ceea ce se înțelege prin forța de fundare. Forța fundației- aceasta este o caracteristică a acestei clase de compuși anorganici, care demonstrează puterea legăturii protonilor, care au fost „smulși” din molecula de solvent în timpul reacției chimice.

Stronțiul și cadmiul sunt situate în aceeași perioadă, precum și în aceeași grupă a Tabelului periodic al lui D.I. Mendeleev (II), numai în diferite subgrupe. Stronțiul este un element al principalului, iar cadmiul este un subgrup secundar.

Cu același număr de învelișuri de electroni, raza unui atom de cadmiu este mai mică decât cea a stronțiului, ceea ce face dificilă retragerea unui electron de la un atom.

În plus, electronegativitatea cadmiului este mai mare decât cea a stronțiului, așa că cadmiul va accepta „cu mare plăcere” electronii altui atom, mai degrabă decât să renunțe la ai săi; prin urmare, hidroxidul de stronțiu (II) (Sr (OH) 2) este o bază mai puternică.

Răspuns Hidroxid de stronțiu (II) (Sr (OH) 2)