Оксид осмия(VIII)

Оксид осмия(VIII)
Оксид осмия(VIII)
	;
Общие
Систематическое; наименование	Оксид осмия(VIII)
Традиционные названия	Тетраоксид; осмия
Хим. формула	[math]\ce{ OsO4 }[/math]
Рац. формула	[math]\ce{ OsO4 }[/math]
Физические свойства
Молярная масса	254,1976 г/моль
Плотность	4,9
Термические свойства
	Температура
• плавления	40,25 °C
• кипения	129,7 °C
Классификация
Рег. номер CAS	20816-12-0
RTECS	RN1140000
Номер ООН	2471
Безопасность
ЛД50	15 мг/кг
Токсичность	СДЯВ, токсичен, вдыхание паров приводит к тяжёлому отравлению, сильный окислитель.
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 4 1 OX
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Окси́д о́смия(VIII) (тетраокси́д о́смия) — высший оксид осмия, брутто-формула (система Хилла) [math]\ce{ OsO4 }[/math].

Физические свойства

Оксид осмия(VIII) при стандартных условиях представляет собой жёлто-коричневые кристаллы моноклинной сингонии с характерным запахом, напоминающим озон. Чистый тетраоксид осмия бесцветный, однако, предполагается, что его жёлтый оттенок обусловлен примесями оксида осмия(IV).

Неустойчив, возгоняется уже при комнатной температуре.

Хорошо растворим в различных органических растворителях, умеренно растворим в воде, с которой он обратимо реагирует с образованием [math]\ce{ Os(H2O)2O4 }[/math].

Молекулы оксида осмия(VIII) тетраэдрической формы и, следовательно, неполярны.

Оксид осмия(VIII) в ампуле
Оксид осмия(VIII) в ампуле
$Кристаллическая решётка [math]\ce{ OsO4 }[/math]$

Кристаллическая решётка [math]\ce{ OsO4 }[/math]

Получение

Взаимодействием металлического осмия с кислородом при высокой температуре:

[math]\ce{ Os + 2 O2 -> OsO4 }[/math].

Также тетраоксид осмия можно получить окислением осматов(VI) азотной кислотой:

[math]\ce{ CaOsO3 + 6 HNO3 -> OsO4 ^ + 4 NO2 ^ + Ca(NO3)2 + 3 H2O }[/math].

Химические свойства

Тетраоксид осмия взаимодействует с концентрированной соляной кислотой:

[math]\ce{ OsO4 + 10 HCl -> H2[OsCl6] + 2 Cl2 ^ + 4 H2O }[/math].

Тетраоксид осмия взаимодействует с щелочами с образованием перосматов (солей перосмиевой кислоты [math]\ce{ H4OsO6 }[/math]):

[math]\ce{ OsO4 + 2 KOH -> K2[OsO4(OH)2] }[/math].

Восстанавливается водородом (при 25 °С) до оксида осмия(IV):

[math]\ce{ OsO4 + 2 H2 -> OsO2 + 2 H2O }[/math].

Также его можно восстановить до оксида осмия(IV) оксидом азота(II) (при 600 °С):

[math]\ce{ OsO4 + 2 NO -> OsO2 + 2 NO2 }[/math].

Нагреванием тетраоксида осмия в атмосфере монооксида углерода можно получить триядерный додекакарбонил осмия:

[math]\ce{ 3 OsO4{} + 24 CO ->[\ce{165^oC,\ 80\ atm}] Os3(CO)12{} + 12 CO2 }[/math].

В неполярных органических растворителях оксид осмия(VIII) присоединяется по двойным углеродным связям (C=C) непредельных органических соединений, образуя циклические эфиры осмиевой кислоты [math]\ce{ H2OsO4 }[/math], которые гидролизуются до цис-диолов (процесс син-гидроксилирования).

Применение

Краситель для микроскопии
Используется в электронной микроскопии в качестве фиксатора и контрастного вещества
Используется в органической химии как окислитель

Токсикология и техника безопасности

Оксид осмия(VIII) (тетраоксид осмия) летуч, очень токсичен и поэтому должен храниться в запаянных ампулах.

Известно, что Карл Карлович Клаус (1796—1864), известный российский химик, исследователь металлов платиновой группы, впервые получив тетраоксид осмия, писал, что «вкус у этого соединения острый, перцеподобный…»; позже, в апреле 1845 года, Клаус отравился парами этого вещества и на две недели был вынужден прекратить работы^[2].

Примечания

↑ Osmium tetroxide ICSC: 0528 (неопр.). InChem. Дата обращения: 14 декабря 2012. Архивировано 16 декабря 2012 года.
↑ Красицкий В. А. Химия и химики: цена открытий // Химия и химики : журнал. — М., 2009. — № 5. — С. 22—55. (Дата обращения: 10 ноября 2009)

Литература

Рабинович В. А., Хавин З. Я. «Краткий химический справочник». — Л.: Химия, 1977. — С. 89.
«Неорганическая химия» под ред. Ю. Д. Третьякова. Том 3: Химия переходных элементов. Кн. 2: учебник для студентов высш. учеб. заведений/[А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов]. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — С. 49.

[1] Osmium tetroxide ICSC: 0528 (неопр.). InChem. Дата обращения: 14 декабря 2012. Архивировано 16 декабря 2012 года.

[2] Красицкий В. А. Химия и химики: цена открытий // Химия и химики : журнал. — М., 2009. — № 5. — С. 22—55. (Дата обращения: 10 ноября 2009)

[1]

[2]

п • о • р Оксиды
H₂O
Li₂O LiCoO₂ Li₃PaO₄ Li₅PuO₆ Ba₂LiNpO₆ LiAlO₂ Li₃NpO₄ Li₂NpO₄ Li₅NpO₆ LiNbO₃	BeO											B₂O₃	С₃О₂ C₁₂O₉ CO C₁₂O₁₂ C₄O₆ CO₂	N₂O NO N₂O₃ N₄O₆ NO₂ N₂O₄ N₂O₅	O	F
Na₂O NaPaO₃ NaAlO₂ Na₂PtO₃	MgO											AlO Al₂O₃ NaAlO₂ LiAlO₂ AlO(OH)	SiO SiO₂	P₄O P₄O₂ P₂O₃ P₄O₈ P₂O₅	S₂O SO SO₂ SO₃	Cl₂O ClO₂ Cl₂O₆ Cl₂O₇
K₂O K₂PtO₃ KPaO₃	CaO Ca₃OSiO₄ CaTiO₃	Sc₂O₃	TiO Ti₂O₃ TiO₂ TiOSO₄ CaTiO₃ BaTiO₃	VO V₂O₃ V₃O₅ VO₂ V₂O₅	FeCr₂O₄ CrO Cr₂O₃ CrO₂ CrO₃ MgCr₂O₄	MnO Mn₃O₄ Mn₂O₃ MnO(OH) Mn₅O₈ MnO₂ MnO₃ Mn₂O₇	FeCr₂O₄ FeO Fe₃O₄ Fe₂O₃	CoFe₂O₄ CoO Co₃O₄ CoO(OH) Co₂O₃ CoO₂	NiO NiFe₂O₄ Ni₃O₄ NiO(OH) Ni₂O₃	Cu₂O CuO CuFe₂O₄ Cu₂O₃ CuO₂	ZnO	Ga₂O Ga₂O₃	GeO GeO₂	As₂O₃ As₂O₄ As₂O₅	SeOCl₂ SeOBr₂ SeO₂ Se₂O₅ SeO₃	Br₂O Br₂O₃ BrO₂
Rb₂O RbPaO₃ Rb₄O₆	SrO	Y₂O₃ YOF YOCl	ZrO(OH)₂ ZrO₂ ZrOS Zr₂О₃Сl₂	NbO Nb₂O₃ NbO₂ Nb₂O₅ Nb₂O₃(SO₄)₂ LiNbO₃	Mo₂O₃ Mo₄O₁₁ MoO₂ Mo₂O₅ MoO₃	TcO₂ Tc₂O₇	Ru₂O₃ RuO₂ Ru₂O₅ RuO₄	RhO Rh₂O₃ RhO₂	PdO Pd₂O₃ PdO₂	Ag₂O Ag₂O₂	Cd₂O CdO	In₂O InO In₂O₃	SnO SnO₂	Sb₂O₃ Sb₂O₄ Hg₂Sb₂O₇ Sb₂O₅	TeO₂ TeO₃	I₂O₄ I₄O₉ I₂O₅
Cs₂O Cs₂ReCl₅O	BaO BaPaO₃ BaTiO₃ BaPtO₃		HfO(OH)₂ HfO₂	Ta₂O TaO TaO₂ Ta₂O₅	WO₂Br₂ WO₂ WO₂Cl₂ WOBr₄ WOF₄ WOCl₄ WO₃	Re₂O ReO Re₂O₃ ReO₂ Re₂O₅ ReO₃ Re₂O₇	OsO Os₂O₃ OsO₂ OsO₄	Ir₂O₃ IrO₂	PtO Pt₃O₄ Pt₂O₃ PtO₂ K₂PtO₃ Na₂PtO₃ PtO₃	Au₂O AuO Au₂O₃	Hg₂O HgO (Hg₃O₂)SO₄ Hg₂O(CN)₂ Hg₂Sb₂O₇ Hg₃O₂Cl₂ Hg₅O₄Cl₂	Tl₂O Tl₂O₃	Pb₂O PbO Pb₃O₄ Pb₂O₃ PbO₂	BiO Bi₂O₃ Bi₂O₄ Bi₂O₅	PoO PoO₂ PoO₃	At
Fr	Ra		Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La₂O₂S La₂O₃	Ce₂O₃ CeO₂	PrO Pr₂O₂S Pr₂O₃ Pr₆O₁₁ PrO₂	NdO Nd₂O₂S Nd₂O₃ NdHO	Pm₂O₃	SmO Sm₂O₃	EuO Eu₃O₄ Eu₂O₃ EuO(OH) Eu₂O₂S	Gd₂O₃	Tb	Dy₂O₃	Ho₂O₃ Ho₂O₂S	Er₂O₃	Tm₂O₃	YbO Yb₂O₃	Lu₂O₂S Lu₂O₃ LuO(OH)
		Ac₂O₃	UO₂ UO₃ U₃O₈	PaO PaO₂ Pa₂O₅ PaOS	ThO₂	NpO NpO₂ Np₂O₅ Np₃O₈ NpO₃	PuO Pu₂O₃ PuO₂ PuO₃ PuO₂F₂	AmO₂	Cm₂O₃ CmO₂	Bk₂O₃	Cf₂O₃	Es	Fm	Md	No	Lr