Estroncio

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Estroncio
 

38
Sr.
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

rubidio ← estroncio → itrio

Apariencia
Apariencia del elemento
blanco-plateado-gris
Generalidad
Nombre, símbolo, número atómico estroncio, Sr, 38
Serie metales alcalinotérreos
Grupo , período , bloque 2 (IIA) , 5 , s
Densidad 2,6 g / cm³ [1]
Dureza 1,5
Configuración electrónica
Configuración electrónica
Término espectroscópico 1 S 0
Propiedades atómicas
Peso atomico 87,62
Radio atómico (calc.) 215.1 pm
Radio covalente 192 pm
Configuración electrónica [ Kr ] 5s 2
y - por nivel de energía 2, 8, 18, 8, 2
Estados de oxidación 2 ( base fuerte )
Estructura cristalina Cúbico centrado en la cara
Propiedades físicas
Estado de la materia sólido ( paramagnético )
Punto de fusión 1050 K (780 ° C )
Punto de ebullición 1655 K (1382 ° C)
Volumen molar 33,94 × 10 −6 m³ / mol
Entalpía de vaporización 144 kJ / mol
Calor de fusión 8,3 kJ / mol
Presión de vapor 1,56 × 10 −4 Pa
Otras propiedades
número CAS 7440-24-6
Electronegatividad 0,95 ( escala de Pauling )
Calor especifico 300 J / (kg K)
Conducibilidad eléctrica 7,62 × 10 6 / m Ω
Conductividad térmica 35,3 W / (m K)
Energía de primera ionización 549,5 kJ / mol
Segunda energía de ionización 1064,2 kJ / mol
Tercera energía de ionización 4 138 kJ / mol
Energía de cuarta ionización 5 500 kJ / mol
Isótopos más estables
Yo asi N / A TD DM Delaware DP
84 Sr 0,56% Sr es estable con 46 neutrones
86 Sr 9,86% Sr es estable con 48 neutrones
87 Sr 7,0% Sr es estable con 49 neutrones
88 Sr 82,58% Sr es estable con 50 neutrones
90 Sr sintético 28,78 años β - 0.546 90 años
iso: isótopo
NA: abundancia en la naturaleza
TD: vida media
DM: modo de decaimiento
DE: energía de desintegración en MeV
DP: producto de descomposición

El estroncio es el elemento químico de número atómico 38 y cuyo símbolo es Sr. Pertenece al grupo de los metales alcalinotérreos y se presenta como un metal blando, plateado , blanco o ligeramente amarillo ; cuando se expone al aire forma una capa de óxido oscuro.

El estroncio posee propiedades físicas y químicas similares a las de los dos elementos adyacentes verticalmente en la tabla periódica : calcio y bario . En la naturaleza se encuentra principalmente en celestita y estroncianita . Si bien el estroncio natural es estable, el isótopo 90 Sr es radiactivo con una vida media de 28 años y es uno de los componentes más peligrosos de la lluvia radiactiva , ya que el cuerpo lo absorbe de manera similar al calcio. Por otro lado, el estroncio estable natural no es peligroso para la salud.

Tanto el estroncio como la estroncianita llevan el nombre de Strontian , un pueblo de Escocia cerca del cual el mineral fue descubierto en 1790 por Adair Crawford y William Cruickshank . Fue identificado como un elemento nuevo al año siguiente gracias a la prueba de llama . El estroncio fue aislado como metal en 1808 por Humphry Davy, quien utilizó el entonces recién descubierto proceso de electrólisis . En el siglo XIX, la aplicación más importante del estroncio fue la producción de azúcar a partir de la remolacha . Durante el pico de producción de tubos de rayos catódicos , aproximadamente el 75% del consumo de estroncio en los Estados Unidos se destinó a la fabricación del vidrio frontal. [2] Con la introducción de otros tipos de monitores, el consumo de estroncio ha disminuido drásticamente. [2]

Características

Debido a su extrema reactividad al aire , este elemento en la naturaleza siempre se combina con otros. Aislado parece un metal bastante maleable. Su compuesto más utilizado es el nitrato Sr (NO 3 ) 2 , utilizado en la fabricación de fuegos artificiales a cuya luz imparte un color rojo vivo.

El estroncio es un metal plateado, más blando que el calcio y también más reactivo con el agua , que reacciona con el estroncio metálico para formar hidróxido de estroncio e hidrógeno gaseoso. El estroncio se quema en el aire al convertirse en su óxido y nitruro , sin embargo, no se enciende espontáneamente en el aire a menos que esté en forma de polvo fino. Expuesto al aire, se vuelve amarillo y se cubre con una pátina de óxido, por lo que normalmente se almacena sumergido en queroseno o aceite mineral .

En la naturaleza, el estroncio es una mezcla de los cuatro isótopos estables.

Aplicaciones

El principal uso del óxido de estroncio fue en la fabricación de vidrio para los tubos de imagen de los televisores analógicos en color.

Otros usos industriales y comerciales incluyen:

Historia

Fue Adair Crawford en 1790 quien entendió que la estroncianita , un mineral nombrado en honor a la ciudad escocesa de Strontian , era diferente de otros minerales de bario , pero fueron Klaproth y Hope en 1798 quienes entendieron que el estroncio era un elemento. El estroncio metálico fue obtenido en 1808 por Sir Humphry Davy con electrólisis .

Disponibilidad

El estroncio es muy común en la naturaleza, constituye un promedio del 0.034% de todas las rocas ígneas y generalmente está presente en forma de celestina , un sulfato (Sr S O 4 ), o estrontianita , un carbonato (Sr C O 3 ). De estos dos minerales, la celestita es mucho más frecuente en grandes depósitos sedimentarios, mientras que la estroncianita, más interesante en minerales ya que el estroncio se usa a menudo como carbonato, es mucho más rara. El estroncio metálico se puede obtener mediante electrólisis de una mezcla fundida de cloruro de estroncio y cloruro de potasio :

Sr 2+ + 2 y - → Sr
2 Cl - → Cl 2 ( g ) + 2 y -

Alternativamente, se puede obtener reduciendo el óxido de estroncio con aluminio al vacío a temperaturas superiores a la temperatura de evaporación del estroncio, que así se destila. El estroncio metálico tiene tres formas alotrópicas cuyos puntos de transición de fase son un 235 ° C y 540 ° C. El costo industrial del 98% de estroncio metálico puro fue aproximadamente $ 5 la onza en enero de 1990 ; los depósitos de estroncio más grandes del mundo se encuentran en Inglaterra .

Principales productores de estroncio en 2019 [3]
Posición país Producción (toneladas)
1 España España 90000
2 porcelana porcelana 50000
3 México México 40000
4 Iran Iran 37000
5 Argentina Argentina 700

Isótopos

En la naturaleza, el estroncio tiene cuatro isótopos : 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,0%) y 88 Sr (82,58%). Solo el isótopo 87 proviene de una desintegración radiactiva ; de hecho, es el producto de la desintegración del Rb 87, que tiene una vida media de 48 mil millones de años. Por tanto, hay dos fuentes de 87 Sr: la producida durante la nucleosíntesis primordial junto con los otros isótopos (84, 86, 88) y la formada por la desintegración de 87 Rb. Las relaciones entre las concentraciones de los diferentes isótopos 87 Sr / 86 Sr, cuyo valor oscila entre 0,7 y 4,0, y 87 Rb / 86 Sr permiten, por tanto, calcular la edad de las rocas mediante la técnica de datación rubidio-estroncio . El Sr se encuentra en concentraciones suficientemente altas en minerales porque reemplaza fácilmente al calcio , teniendo un radio atómico similar.

Además, se conocen 16 isótopos menos estables, el más importante de los cuales es el 90 Sr , con su vida media de 29 años. El 90 Sr es un subproducto de explosiones nucleares y está presente en la lluvia radiactiva , la caída de polvo en la superficie después de una explosión nuclear. Es peligroso para la salud porque tiende a reponer el calcio en los huesos y por tanto permanece allí durante mucho tiempo, provocando la aparición de tumores por su radiactividad. 90 Sr es uno de los emisores de rayos beta de alta energía de mayor duración que se conocen y se está estudiando para su uso en sistemas de energía auxiliar nuclear (SNAP ) que se pueden utilizar donde se requiere una fuente de luz eléctrica, compacta y duradera.

Precauciones

Fluorescencia de estroncianita con calcita

En su forma pura, el estroncio es extremadamente reactivo con el aire, al exponerse al cual se enciende espontáneamente. El cuerpo humano absorbe el estroncio de manera similar al calcio; esto no es un problema para los isótopos no radiactivos, pero el isótopo radiactivo 90 Sr puede causar daño óseo severo, incluido el cáncer.

Nota

  1. ^ estroncio en la Enciclopedia Treccani , en www.treccani.it . Consultado el 25 de octubre de 2016 .
  2. ^ a b Recurso mineral del mes: estroncio , en earthmagazine.org , Servicio geológico de Estados Unidos. Consultado el 16 de agosto de 2015 .
  3. ^ Estadísticas de producción de estroncio de USGS

Bibliografía

Otros proyectos

enlaces externos

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