Osmium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	22,4
Härte nach Mohs und Brinell	7,5; 348,7 · 107
Schallgeschwindigkeit in	4938
Schmelztemperatur in °C	3000
spezifische Schmelzwärme in	154
Siedetemperatur in °C	5500
spezifische Verdampfungswärme in	3299
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	87,6
spezifische Wärmekapazität in	0,130
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,0812
Anteil in der Erdkruste in % (geschätzt)	0,000 0005

Osmiumpulver

Isotope des Elements

In der Natur kommt Osmium als Gemisch von sechs stabilen und einem sehr langlebigen, radioaktiven Isotop vor. Daneben sind noch 27 weitere künstliche, radioaktive Isotope bekannt.

Ordnungszahl Z	Massenzahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
76	184	183,952	0,02%
	186	185,953	1,6%	γ	2 x 101 5a
	187	186,955	1,6%
	188	187,956	13,3%
	189	188,958	16,1%
	190	189,958	26,4%
	191	190,960	künstlich	β : 0,1	15 d
	192	191,961	41,0%

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Osmium ist ein sehr hartes, sprödes und silberblau glänzendes Schwermetall. Es ist das härteste Platinmetall und besitzt nach Iridium die größte Dichte aller Elemente. Osmium hat eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur. Osmium gehört zu den schweren Platinmetallen. In seinen Verbindungen bildet Osmium alle Oxidationsstufen von 0 bis VIII aus, wobei die Stufen III, IV und VI die häufigsten und beständigsten sind. Osmium ist chemisch gesehen sehr reaktionsträge. Bei Raumtemperatur wird es von Luft nicht angegriffen, während es bei Rotglut mit molekularem Sauerstoff das stechend riechende und giftige Osmium(VIII)-oxid bildet. Wasser und nichtoxidierende Säuren greifen Osmium nicht an, jedoch wird es durch Königswasser oberhalb 100 °C, sowie durch alkalische Oxidationsschmelzen zersetzt. Mit Fluor, Chlor, Phosphor und Schwefel reagiert Osmium in der Hitze. Charakteristisch für die Chemie des Osmiums ist die Tendenz zur Bildung meist tetraedrischer und oktaedrischer Verbindungen. In den Oxidationsstufen II bis VII bildet Osmium meist farbige Halogenide und andere Verbindungen.

Entdeckung

1804 entdeckte und isolierte der britische Chemiker SMITHSON TENNANT (1761-1815) Osmium und zwar zusammen mit Iridium, als er die in Königswasser unlöslichen Rückstände der Rohplatinerze untersuchte. Aufgrund des intensiven und stechenden Geruchs nach Chlor oder Rettich gab er dem neuen Element den Namen «Osmium». Das bedeutet so viel wie Geruch. BERZELIUS schlug 1814 das chemische Symbol «Os» vor.

Vorkommen/Herstellung

Osmium steht an 73. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört damit zu den sehr seltenen Elementen der Erde. In der Natur kommt es nur elementar vor, meist als Begleiter des Platins, und tritt in isomorphen Mischungen mit Iridium und gelegentlich mit Gold in den Mineralen Sysserskit oder Iridosmium, Newjanskit oder Osmiridium und Aurosmirid auf. Wichtige Fundorte dieser Minerale liegen in Südafrika, Russland, Nord- und Südamerika, Tasmanien, Borneo und Japan. Osmium fällt als Nebenprodukt der Nickelraffination an, bei der sich Osmium und die übrigen Platinmetalle, sowie Gold und Silber im Anodenschlamm finden lassen. Über zahlreiche Zwischenstufen wird das Osmium von den anderen Platinmetallen getrennt. Metallisches Osmium erhält man durch Reduktion des Osmium(VIII)-oxids mit Formaldehyd, metallothermisch mit Zink, Quecksilber u. a. oder durch thermische Zersetzung einiger Osmiumverbindungen.

Verwendung

Osmium ist sehr teuer. Daher spielt es technisch gesehen kaum eine Rolle. Zusammen mit den anderen Platinmetallen ist Osmium ein wichtiger Bestandteil sehr harter Legierungen (z. B. spezielle elektrische Kontakte, Füllfederspitzen, Gelenke). Es dient gelegentlich als Katalysator bei Oxidations- und Hydroxylierungsreaktionen.

Wichtige Verbindungen

Vor allem Verbindungen mit Osmium in hohen Oxidationsstufen sind hervorhebenswert. Die Oxide OsO₄ und OsO₂ sowie die Halogenide OsF₇, OsCl₅, OsCl₄ zählen dazu.

Bau

Osmium kristallisiert in einer hexagonal-dichtesten Atompackung.