| Symbool | Os |
|---|---|
| Atoomnummer | 76 |
| Atoommassa | 190,23 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 8 |
| Periode | 6 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 3033 °C |
| Kookpunt | 5012 °C |
| Dichtheid | 22,59 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f14 5d6 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 14, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,2 |
| Oxidatiegetallen | +3, +4, +8 |
| Ontdekt | 1803 door Smithson Tennant |
| Engelse naam | Osmium |
Eigenschappen van osmium
Massief osmium is blauwgrijs, extreem hard en zo bros dat het nauwelijks te bewerken is; het is daarom vooral als legering of verbinding nuttig. Met een dichtheid van 22,59 g/cm³ is het net iets dichter dan iridium. Zijn smeltpunt van 3033 °C is het hoogste van de platinametalen. Massief osmium is aan de lucht stabiel, maar poeder oxideert al bij kamertemperatuur langzaam tot osmiumtetroxide (OsO4), waarin osmium het uitzonderlijk hoge oxidatiegetal +8 heeft. OsO4 is vluchtig, giftig en een sterke oxidator; het reageert met dubbele bindingen in vetten en kleurt die zwart. Daarnaast vormt osmium verbindingen met +3 en +4. Natuurlijk osmium bestaat uit zeven isotopen, waaronder osmium-187, dat ontstaat uit het verval van renium-187; samen vormen ze een geologische klok. Osmium is ook een van de minst samendrukbare metalen.
Naam. De naam komt van het Griekse osmè, 'geur', vanwege de scherpe, chloorachtige lucht van het vluchtige osmiumtetroxide.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Osmium staat in periode 6 en groep 8 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 76 protonen in de kern en 76 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 32, 14, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Renium (Re, 75); rechts/erna: Iridium (Ir, 77); erboven in dezelfde groep: Ruthenium (Ru); eronder in dezelfde groep: Hassium (Hs).
Andere elementen in groep 8: IJzer, Ruthenium, Hassium.
Voorkomen
Osmium is met ongeveer 1 microgram per kilogram een van de zeldzaamste elementen in de aardkorst. Het komt voor in natuurlijke legeringen met iridium, zoals osmiridium, en in platina-ertsen. Het wordt gewonnen als bijproduct van nikkel- en platinawinning, vooral in Zuid-Afrika en Rusland. Bij de raffinage wordt osmium als vluchtig tetroxide afgedestilleerd en daarna tot metaal gereduceerd. De wereldproductie bedraagt slechts ongeveer honderd kilo per jaar. In meteorieten is de concentratie osmium veel hoger dan in de aardkorst.
Toepassingen
- Osmiumtetroxide wordt gebruikt om vetten en membranen in weefsels te kleuren voor elektronenmicroscopie, en om vingerafdrukken zichtbaar te maken.
- Harde osmiumlegeringen werden gebruikt voor de punten van vulpennen, naalden van platenspelers en elektrische contacten.
- In de organische chemie is osmiumtetroxide een katalysator om alkenen om te zetten in diolen; Barry Sharpless kreeg in 2001 de Nobelprijs mede voor een asymmetrische variant.
- Osmium-reniumdatering helpt geologen de ouderdom van ertsen en meteorieten te bepalen.
Veelgestelde vragen
Wat is het zwaarste element?
Als je kijkt naar dichtheid, is osmium het zwaarste natuurlijke element met 22,59 gram per kubieke centimeter, net iets meer dan iridium. Kijk je naar de massa van één atoom, dan zijn de superzware elementen zoals oganesson zwaarder, maar die bestaan alleen in laboratoria.
Is osmium gevaarlijk?
Massief osmium is niet gevaarlijk. Fijn verdeeld osmium kan echter met zuurstof reageren tot osmiumtetroxide, een vluchtige en zeer giftige stof. Die damp tast ogen, huid en longen aan. Laboratoria werken er daarom alleen mee in een zuurkast met goede bescherming.