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Osmio

Proprietà e composti dell'osmio

L'elemento osmio, il cui nome deriva (dal greco osme, odore) dal penetrante odore del suo tetraossido, fu scoperto insieme all'iridio e isolato nel 1804 da S. Tenaant nei residui della lavorazione dei minerali del platino.

È un elemento rarissimo costituendo meno del 4·10-8 % della crosta terrestre.

Si trova allo stato elementare, in lega con l'iridio, il platino, il palladio, il rutenio, il rodio, e con rame e ferro e altri metalli soprattutto nel minerale osmiridio.

L'osmio è un metallo blu-grigio, simile di aspetto al ferro, a elevata densità e punti di fusione ed ebollizione, molto duro ma fragile.

L'osmio metallico in forma compatta è molto resistente all'attacco degli acidi sia a caldo sia a freddo, e si ossida all'aria solo al di sopra di circa 400°C, però, in forma di polvere si ossida all'aria già a 200°C ed è facilmente attaccato dal fluoro, dal cloro e dagli alcali fusi in presenza di ossidanti.

Composti dell'osmio

L'osmio può presentare nei suoi composti una grandissima varietà di stati di ossidazione, e precisamente tutti i valori interi da 0 a +8 inclusi.

Forma alogenuri in corrispondenza di tutti gli stati di ossidazione da +1 a +8. I più importanti sono l’esafluoruro di osmio OsF6; il tetracloruro OsCl4; il tetrabromuro OsBr4, il triioduro OsI3, l’ottofluoruro OsF8.

Al numero di ossidazione +6 appartengono i sali del gruppo OsO22+, detto osmile, e gli osmiati quali K2OsO4·2H2O.

Esistono almeno tre ossidi dell'osmio ben caratterizzati: il monossido di osmio OsO, il diossido OsO2, e il tetraossido OsO4. Quest'ultimo è il composto più importante dell'osmio; può essere facilmente preparato per ossidazione con acido nitrico o con ossigeno dell'elemento in polvere o di altri composti dell'osmio. È un solido giallo bassofondente (p.f. 40,6°C), facilmente distillabile (p.eb. 131,2°C), notevolmente tossico e di odore pungente caratteristico. La sua molecola ha una struttura tetraedrica. Il tetraossido di osmio è poco solubile in acqua, ma solubile in soluzioni alcaline (ed è perciò detto acido osmico). E’ molto solubile in tetracloruro di carbonio. Energico ossidante, ha applicazioni in istologia come rivelatore nella microscopia elettronica dei tessuti e in chimica organica come agente ossidante specifico per effettuare reazioni di cis-ossidrilazione di alcheni.

Osmio

Osmio

Utilizzo dell'osmio

L'osmio allo stato puro, dati il suo alto costo, la difficoltà di lavorazione e la facile ossidabilità, ha solo limitate applicazioni, per esempio come catalizzatore di idrogenazione.

In lega con l'iridio o con il platino è utilizzato per parti di apparecchiature (per esempio contatti elettrici) soggette a condizioni di funzionamento molto severe.

Il maggior impiego dell'osmio si ha sotto forma di tetraossido, utilizzato come reagente.

tetraossido di osmio

Tetraossido di osmio

Metodo di produzione dell'osmio

L'osmio viene estratto dai suoi minerali con diversi processi, basati per esempio su trattamenti con acqua regia (che porta in soluzione la maggior parte dei metalli del gruppo del platino a eccezione dell'osmio e dell'iridio) e quindi successivo trattamento del residuo con alcali fusi in presenza di ossidanti, in modo da solubilizzare il solo osmio.

Se il minerale di partenza ha un tenore elevato in osmio, può essere direttamente fuso con perossido di sodio (o miscela alcalina ossidante).

Dopo trattamento con acqua la soluzione contenente l'osmio viene filtrata dal residuo nero (costituito da diossido di iridio), acidificata con acido nitrico e distillata, così da ottenere il tetraossido OsO4.

Da questo si prepara, in presenza di cloruro di ammonio ed etanolo, il sale (NH4)2[OsCl6], esacloroosmiato di ammonio, il quale per riscaldamento in atmosfera inerte si decompone a metallo.

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