世界上最重的金属

发现历史

1803年，法国化学家科勒德士戈蒂等人研究了铂系矿石溶于王水后的渣子。他们宣布残渣中有两种不同于铂的新金属存在，它们不溶于王水。1804年，泰纳尔发现并命名了它们。其中一个曾被命名为ptenium，后来改为osmium（锇），元素符号定为Os。ptenium来自希腊文中“易挥发”，osmium来自希腊文osme，原意是“臭味”，这是因为四氧化锇OsO4的熔点只有41℃，易挥发，气体有刺激性气味。

矿藏分布

锇属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在，高度分散在各种矿石中。例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在，形成天然合金。

在含铂系元素矿石中，通常以铂为主要成分，而其余铂系元素则因含量较小，必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石，因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外，不但不溶于普通的酸，而且不溶于王水。铂很易溶于王水，钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。

物理性质

每层电子排布：2,8,16,32,16,2

原子体积(立方厘米/摩尔)：8.49

地壳含量：0.0001

太阳中含量：0.002

氧化态：MainOs+4

晶体结构：晶胞为六方晶胞。

晶胞参数：

a = 273.44 pm

b = 273.44 pmc = 431.73 pm

α = 90°

β = 90°γ = 120°莫氏硬度：7

声音在其中的传播速率：4940 m/s

电离能(kJ /mol)M - M+ 840

M+ - M2+ 1600

M2+ - M3+ 2400

M3+ - M4+ 3900

M4+ - M5+ 5200M5+ - M6+ 6600

M6+ - M7+ 8100

M7+ - M8+ 9500

发现人：台奈特（Tennant）

发现年代：1803年

硬度：硬度变化较大5.8-7.6。

比重：20-22.5g/cm3。

解理：解理0001完全。

颜色：钢灰色，银白色或锡白色。

条痕：灰色

透明度：不透明

光泽：金属光泽

其他：微有展性及脆性。

化学性质

反射色锡白带浅蓝。反射率：67.5（绿光），66（橙光），67（红光）。平行c轴切面双反射清楚。非均质弱到中强，浅粉红、红、古铜色和灰到深蓝。

锇是已知金属单质中密度最大的，其密度达到22.59克/立方厘米，熔点3045℃，沸点在5300℃以上。六方密集晶格。灰蓝色金属，质硬而脆，放在铁臼里捣，就会很容易地变成粉末，锇粉呈蓝黑色，且锇金属粉末可自燃。锇的蒸气有剧毒，会强烈地刺激人的眼部粘膜，严重时会造成失明。

金属锇在空气中十分稳定，粉末状的锇易氧化。浓硝酸、浓硫酸、次氯酸钠溶液都可以使其氧化。在室温下易与氧气反应生成氧化锇(OsO2)，加热可生成易挥发且有剧毒的四氧化锇(OsO4)。

化合物

二氧化锇;osmium dioxide?

结构式 OsO2

有两种晶型，(1)分子量222．20 桔棕色晶体。相对密度11．37(21．4℃)，加热到500℃30%转化为四氧化锇。不溶于水和酸类(2)分子量222．20,黑色粉末，相对密度7．71(21℃)，加热至350～400℃转变成红棕色晶体。不溶于水，溶于稀盐酸。在氧中加热锇粉或由四氧化锇加热分解制得。

四氧化锇;锇酐;锇酸酐;Osmium tettroxide;Osmic anhydride

国标编号 61026

CAS号 20816-12-0

分子式 OsO4

分子量 254.20

白色或淡黄色结晶，有类似氯的气味；蒸汽压 0.93kPa(20℃)；熔点41.0℃；沸点130℃；溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、四氯化碳、氨水；密度：相对密度(水=1)4.91；稳定性：稳定；危险标记 13(剧毒品)；主要用途：用催化剂、氧化剂、化学试剂，还用于医药和制造白热气灯的纱罩等 。

六氯合锇(Ⅲ)酸钠;六氯锇酸钠;六氯合锇酸钠

Na2[OsCl6] 又名六氯锇酸钠 分子量448．90 橙色斜方柱状晶休。溶于水、醇。向四氧化锇溶液中加入氯化钠及还原剂(如酒精)制得。

二硫化锇;osmium disulfide

结构式 OsS2

分子量254．33 黑色立方晶体，受热分解。相对密度9．47。不溶于水、碱类，溶于硝酸。由锇和硫加热直接化合而得。

二碲化锇;osmium telluride

结构式OsTe2

分子量443．40 灰黑色晶体。熔点约600℃。不溶于酸，遇硝酸而分解。

铱锇矿

矿物名称：铱锇矿，Iridosmine。

化学组成：IrOs，多含有少许铂、铑、钌、铜、铁等。

鉴定特征：不熔融，遇酸不溶解。加硝石烧时散发一种特异的恶臭（OsO4）将烧后熔渣溶于水中，则有黑色铱粉沉淀。

成因产状：在中国主要产于超基性岩铬铁矿型铂矿床及砂矿中，

与自然铂、铱铂矿、硫镍钯铂矿、铬尖晶石等成组合。

著名产地：世界著名产地有乌拉尔、南美的察科、哥伦比亚的北部、美国俄勒冈等地。

名称来源：依据其成分组成命名。

晶体形态：六方薄板状晶形。

晶系和空间群：六方晶系，D6h4一P63/mnc。

晶胞参数：a0=2.718，c0=4.309埃，Z=2。

粉晶数据：1.22(1)2.13(1)1.35(0.6)。

用途

锇在工业中可以用做催化剂。合成氨或进行加氢反应时用锇做催化剂，就可以在不太高的温度下获得较高的转化率。如果在铂里掺进一点锇，就可做成硬度大且锋利的锇铂合金手术刀。利用锇与一定量的铱可制成锇铱合金，比如某些高级金笔的笔尖上那颗银白色的小圆点即锇铱合金，锇铱合金坚硬耐磨，可以做钟表和重要仪器的轴承，使用年限很长。