Iridium

český názevIridium
latinský názevIridium
anglický názevIridium
chemická značkaIr
protonové číslo77
relativní atomová hmotnost192,22
perioda6
skupinaVIII.B
zařazenípřechodné kovy
rok objevu1804
objevitelTennant
teplota tání [°C]2410
teplota varu [°C]4130
hustota [g cm-3]22,65
hustota při teplotě tání [g cm-3]19
elektronegativita2,2
standardní el. potenciál [V]+1,16
oxidační stavyI ˜ VI, IX?
elektronová konfigurace[Xe]4f14 5d7 6s2
atomový poloměr [pm]180
kovalentní poloměr [pm]137
specifické teplo [J g-1K-1]0,13
slučovací teplo [kJ mol-1]26,1
tepelná vodivost [W m-1 K-1]150
elektrická vodivost [S m-1]2,1.107
1. ionizační potenciál [eV]9,1
tvrdost podle Mohse6,5
tvrdost podle Vickerse [MPa]1760
tvrdost podle Brinella [MPa]1670
modul pružnosti ve smyku [GPa]210
modul pružnosti v tahu [GPa]528
bod supravodivosti [K]0,11
skupenství za norm. podmíneks

Chemické vlastnosti a reakce iridia

Chemický prvek iridium je stříbřitě bílý, velmi tvrdý a křehký kov. Práškové iridium je šedohnědý prášek. S hustotou 22 650 kg·m-3 je iridium po osmiu druhý nejtěžší kov na Zemi. Iridium se nerozpouští v žádné z běžných kyselin, ale rozpouští se v tavenině NaCl nebo NaCN. Při teplotě 125°C se rozpouští v koncentrované kyselině chlorovodíkové nasycené kyslíkem, produktem reakce je komplexní kyselina hexachloroiridičitá:

Ir + 6HCl + O2 → H2[IrCl6] + 2H2O

V  červeném žáru reaguje iridium s fluorem, sírou a fosforem. S chlorem reaguje přímo pouze na světle nebo za katalytického účinku oxidu uhelnatého. Při teplotě okolo 350°C reaguje s taveninami solí:

2Ir + 6KHSO4 → 2K3[Ir(SO4)3] + 3H2
Ir + Na2CO3 + 2NaNO3 → Na2IrO3 + 2NaNO2 + CO2

Při teplotě přes 800°C prudce reaguje s peroxidem barnatým:

Ir + 2BaO2 → IrO2 + 2BaO

Sloučeniny

Ve sloučeninách vystupuje iridium nejčastěji jako troj a čtyřmocné. Sloučeniny iridia v jiných mocenstvích nejsou příliš obvyklé, jednomocné iridium tvoří např. chlorid iridný IrCl, pětimocné iridium tvoří prudce reaktivní fluorid iridičný IrF5 a hexafluoroiridičnan cesný Cs[IrF6], šestimocné iridium tvoří fluorid iridový IrF6.

Jednoduché sloučeniny iridia nejsou příliš obvyklé, iridium má však značný sklon k tvorbě mnohých komplexních sloučenin. Trojmocné iridium tvoří sloučeniny s komplexním anionem i kationem s koordinačním číslem 6, čtyřmocné iridium tvoří pouze sloučeniny s komplexním anionem. Mezi běžné komplexní sloučeniny čtyřmocného iridia patří např. hexachloroiridičitany [IrCl6]-2 nebo hexakyanoiridičitany [Ir(CN)6]-2. V tetraedrických komplexech typu [Ir(PF3)4]- vystupuje iridium v oxidačním stavu -I.

Existuje i sloučenina stechiometrického složení IrF9 s dosud neprozkoumanou strukturou, ve které nabývá iridium teoretického oxidačního stavu IX. Pokud se existence devítimocného iridia potvrdí, bude zřejmě nutné přepsat učebnice chemie. Pro sloučeniny s oxidačním číslem IX. je navrhována koncovka -utý, jedná se tedy o fluorid iridutý. Florid iridutý je nestabilní a snadno podléhá rozkladu:

IrF9 → IrF7 + F2

Další známou sloučeninou s iridiem v oxidačním stavu IX je hexafluridoantimoničnan tetraoxoiridutý [IrO4]SbF6. Podobné sloučeniny by teoreticky mělo vytvářet také meitnerium.

Výskyt iridia v přírodě

Průměrný obsah iridia v zemské kůře je 0,0004 ppm. Přírodní iridium je směsí stabilních izotopů 191Ir a 193Ir. Uměle bylo připraveno 32 radioaktivních izotopů s nukleonovými čísly 165 ˜ 198.

V přírodě se iridium vyskytuje většinou ryzí nebo ve slitině s platinou nebo osmiem. Mezi známé nerosty s obsahem iridia patří např. chengdeit Ir3Fe, cuproiridsit CuIr2S4, kashinit (Ir,Rh)2S3, tolovkit IrSbS, gaotait Ir3Te8 nebo malanit Cu(Pt,Ir)2S4.

Celkem je známo cca 25 minerálů iridia. Nejvyšší obsah iridia (91,17 % Ir) má nerost chengdeit.

Výroba a využití iridia

Hlavním zdrojem pro průmyslovou výronu iridia jsou odpadní anodové kaly po elektrolytické rafinaci mědi nebo niklu. V současnosti se obvykle používá mokrý způsob výroby iridia, při kterém se anodové kaly s obsahem iridia a ostatních kovů oxidují peroxidem sodným a poté rozpouštějí v lučavce královské. Z roztoku je iridium extrahováno pomocí roztoků organických aminů, nebo je vysráženo jako hexachloroiridičitan amonný (NH4)2[IrCl6], ze kterého je kovové iridium vyredukováno jako iridiová houba vodíkem:

(NH4)2[IrCl6] + 2H2 → Ir + 2NH4Cl + 4HCl

V minulosti převažoval pražně-oxidační postup výroby iridia, při kterém se odpadní kal nebo rudný koncentrát podroboval tavné oxidaci pomocí dusičnanu draselného v silně alkalickém protředí. Produktem oxidace byl oxid iridičitý, který se působením chloridu amonného převáděl na hexachloroiridičitan amonný.

Ze slitin iridia a platiny se vyrábějí např. chirurgické nástroje a elektrické kontakty. Ze slitiny iridia a osmia se vyrábějí přesná ložiska pro jemnou mechaniku. Iridium se také používá k barvení porcelánu na černo. Komplex [Ir(CO)2I2]- se používá jako katalyzátor při výrobě kyseliny octové karbonylací methanolu (Monsantův proces).

Uměle připravovaný izotop 192Ir s poločasem rozpadu 74 dní se využívá jako zářič v defektoskopii a při radiodiagnostice.

Zdroje

osmium ← iridium → platina

TOPlist