Virtual Laboratory Wiki
Advertisement
Иридий (Ir)
Атомный номер 77
Внешний вид простого вещества Белый хрупкий
металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
192,22 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 136 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
868,1 (9,00) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d7 6s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 127 пм
Радиус иона (+4e) 68 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,20
Электродный потенциал Ir←Ir3+ 1,00 В
Степени окисления 6, 4, 3, 2, 1, 0, −1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 22,5 г/см³
Удельная теплоёмкость 0,133 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 147 Вт/(м·K)
Температура плавления 2683 K
Теплота плавления 27,61 кДж/моль
Температура кипения 4403 K
Теплота испарения 604 кДж/моль
Молярный объём 8,54 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 3,840 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 430,00 K


Ири́дий — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе, обозначается символом Ir (лат. Iridium), белого цвета. Твёрдый переходный благородный металл.

История

Открыт в 1804 году С. Теннантом.

Происхождение названия

Название (др.-греч. Iris — радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей.

Нахождение в природе

0,000 000 1 % в горных породах (главным образом, как спутник платины), можно встретить куски весом до 300 г. ниже определённой линии гор (древние горные образования, иногда глубоко под землёй). Считается, что большая часть попала на землю из космоса в составе метеоритов.


Получение

Физические свойства

Тяжёлый серебристо-белый металл, с необычайной лёгкостью поддающийся механической обработке.
Решётка кубическая гранецентрированная, а0 0,38387 нм
Электрическое сопротивление — 5,3·10-8Ом·м (при 0 °C)
Коэффициент линейного расширения — 6,5×10−6 град
Модуль нормальной упругости — 52,029×106 кг/мм²

Химические свойства

Металлический иридий

Файл:Iridium foil.jpg

Иридий


Основные соединения

Соединения двухвалентного иридия

  • IrCl2 — блестящие тёмно-зелёные кристаллы. Плохо растворяется в кислотах и щёлочах. При нагревании до 773 °C разлагается на IrCl и хлор, а выше 798°С — на составные элементы. Получают нагреванием металлического иридия или IrCl3 в токе хлора при 763 °C.
  • IrS — блестящее тёмно-синее твёрдое вещество. Мало растворим в воде и кислотах. Растворяется в сульфиде калия. Получают нагреванием металлического иридия в парах серы.

Соединения трёхвалентного иридия

  • Ir2O3 — твёрдое тёмно-синее вещество. Малорастворим в воде и этаноле. Растворяется в серной кислоте. Получают при лёгком прокаливании сульфида иридия (III).
  • IrCl3 — летучее соединение оливково-зелёного цвета. Плотность — 5,30 г/см³. Малорастворим в воде, щелочах и кислотах. При 765 °C разлагается на IrCl2 и хлор, при 773 °C на IrCl и хлор, а выше 798°С — на составные элементы. Получают действием хлора на нагретый до 600 °C иридий.
  • IrBr3 — оливково-зелёные кристаллы. Растворяется в воде, мало растворим в спирте. Дегидратируется при нагревании до 105—120°С. При сильном нагревании разлагается на элементы. Получают взаимодействием IrO2 с бромоводородной кислотой.
  • Ir2S3 — твёрдое коричневое вещество. Разлагается на элементы при нагревании выше 1050 °C. Мало растворим в воде. Растворяется в азотной кислоте и растворе сульфида калия. Получают действием сероводорода на хлорид иридия (III) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой при температуре не выше 1050 °C в вакууме.

Соединения четырёхвалентного иридия

  • IrO2 — чёрные тетрагональные кристаллы с решёткой типа рутила. Плотность — 3,15 г/см³. Малорастворим в воде, этаноле и кислотах. Восстанавливается до металла водородом. Термически диссоциирует на элементы при нагревании. Получают нагреванием порошкообразного иридия на воздухе или в кислороде при 700 °C, нагреванием IrO2*nН2О.
  • IrF4 — жёлтая маслянистая жидкость, разлагающаяся на воздухе и гидролизующаяся водой. tпл 106 °C. Получают нагреванием IrF6 с порошком иридия при 150 °C.
  • IrCl4- гигроскопичное коричневое твёрдое вещество. Растворяется в холодной воде и разлагается тёплой (водой). Получают нагреванием (600—700°С) металлического иридия с хлором при повышенном давлении.
  • IrBr4 — расплывающееся на воздухе синее вещество. Растворяется в этаноле; в воде (с разложением), диссоциирует при нагревании на элементы. Получают взаимодействием IrO2 с бромоводородной кислотой при низкой температуре.
  • IrS2 — твёрдое коричневое вещество. Малорастворим в воде. Получают пропусканием сероводорода через растворы солей иридия (IV) или нагреванием порошкообразного металлического иридия с серой без доступа воздуха в вакууме.


Соединения шестивалентного иридия

  • IrF6 — жёлтые тетрагональные кристаллы. tпл 44 °C, tкип 53 °C, плотность — 6,0 г/см³. Под действием металлического иридия превращается в IrF4, восстанавливается водородом до металлического иридия. Получают нагреванием иридия в атмосфере фтора в трубке из флюорита. Очень сильный окислитель, способный окислить даже воду:

2IrF6 + 10H2O = 2Ir(OH)4 + 12HF + O2, или NO:
NO + IrF6 = NO+[IrF6]-

  • IrS3 — серый, малорастворимый в воде порошок. Получают нагреванием порошкообразного металлического иридия с избытком серы в вакууме. Строго говоря. не является соединением шестивалетного иридия, так как содержит связь S-S.
  • Ir(OH)4 (IrO2*2H2O) образуется при нейтрализации растворов хлороиридатов(IV) в присутствии окислителей. Осадок Ir2O3*nН2О выпадает при нейтрализации щёлочью хлороиридатов (III) и легко окисляется на воздухе до IrO2. Практически нерастворим в воде.

Применение

Особый интерес в качестве источника(аккумулятора) энергии вызывает ядерный изотоп иридий-192m2(период полураспада 241 год). Иридий используется также для изготовления перьев для ручек. Небольшой шарик из иридия можно встретить на кончиках перьев, особенно хорошо его видно на золотых перьях, где он отличается по цвету от самого пера. Сплавы с W и Th — материалы термоэлектрических генераторов, с Hf — материалы для топливных баков в космических аппаратах, с Rh, Re, W — материалы для термопар, эксплуатируемых выше 2000 °C, с La и Се -материалы термоэмиссионных катодов.

Биологическая роль

Не играет никакой биологической роли. Металлический иридий нетоксичен, но некоторые соединения иридия, например, IrF6, очень ядовиты.

Ссылки





Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Иридий. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement