OXYDE DE STRONTIUM: PROPRIÉTÉS, STRUCTURE, UTILISATIONS ET RISQUES - CHIMIE - 2025

L' oxyde de strontium, dont la formule chimique est SrO (à ne pas confondre avec le peroxyde de strontium, qui est SRO2), est le produit de la réaction oxydative entre le métal et l'oxygène de l'air à température ambiante: 2SR (s) + O2 (g) → 2SrO (s).

Un morceau de strontium brûle au contact de l'air en raison de sa forte réactivité, et comme il a une configuration électronique de type ns2, il abandonne facilement ses deux électrons de valence, notamment à la molécule d'oxygène diatomique.

Si la surface du métal est augmentée en le pulvérisant en une poudre finement divisée, la réaction se produit immédiatement et brûle même avec une flamme rougeâtre intense. Le strontium, le métal qui participe à cette réaction, est un métal du groupe 2 du tableau périodique.

Ce groupe est composé des éléments appelés alcalino-terreux. Le premier des éléments qui dirige le groupe est le béryllium, suivi du magnésium, du calcium, du strontium, du baryum et enfin du radium. Ces éléments sont de nature métallique et, pour s'en souvenir, l'expression peut être utilisée: «M. Becambara ».

Le "Sr" auquel l'expression fait référence n'est autre que le métal strontium (Sr), un élément chimique hautement réactif qui ne se trouve pas naturellement sous sa forme pure, mais qui est combiné avec d'autres éléments de l'environnement ou de son environnement pour donner naissance à ses sels, nitrures et oxydes.

Pour cette raison, les minéraux et l'oxyde de strontium sont les composés dans lesquels le strontium se trouve dans la nature.

Proprietes physiques et chimiques

L'oxyde de strontium est un composé solide blanc, poreux et inodore et, en fonction de son traitement physique, il peut être trouvé sur le marché sous forme de poudre fine, de cristaux ou de nanoparticules.

Son poids moléculaire est de 103,619 g / mol et son indice de réfraction élevé. Il a des points de fusion élevés (2531 ° C) et des points d'ébullition (3200 ° C), ce qui entraîne de fortes interactions de liaison entre le strontium et l'oxygène. Ce point de fusion élevé en fait un matériau thermiquement stable.

Oxyde basique

C'est un oxyde hautement basique; Cela signifie qu'il réagit à température ambiante avec l'eau pour former de l'hydroxyde de strontium (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Solubilité

Il réagit ou retient également l'humidité, caractéristique essentielle des composés hygroscopiques. Par conséquent, l'oxyde de strontium a une réactivité élevée avec l'eau.

Dans d'autres solvants - par exemple, les alcools comme l'éthanol ou le méthanol de pharmacie - il est légèrement soluble; tandis que dans les solvants tels que l'acétone, l'éther ou le dichlorométhane, il est insoluble.

Pourquoi est-ce comme ça? Parce que les oxydes métalliques - et plus encore ceux formés à partir de métaux alcalino-terreux - sont des composés polaires et interagissent donc mieux avec les solvants polaires.

Il peut non seulement réagir avec l'eau, mais aussi avec le dioxyde de carbone, produisant du carbonate de strontium:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Réagit avec les acides - tels que l'acide phosphorique dilué - pour produire le sel de phosphate de strontium et d'eau:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)

Ces réactions sont exothermiques, c'est pourquoi l'eau produite s'évapore en raison des températures élevées.

Structure chimique

La structure chimique d'un composé explique la disposition de ses atomes dans l'espace. Dans le cas de l'oxyde de strontium, il a une structure cristalline de sel gemme, la même que le sel de table ou le chlorure de sodium (NaCl).

Contrairement au NaCl, un sel monovalent - c'est-à-dire avec des cations et des anions d'une amplitude de charge (+1 pour Na et -1 pour Cl) -, SrO est divalent, avec des charges de 2+ pour Sr, et -2 pour O (O2-, anion oxyde).

Dans cette structure, chaque ion O2- (de couleur rouge) est entouré de six autres ions d'oxyde volumineux, logeant les plus petits ions Sr2 + (de couleur verte) dans leurs interstices octaédriques résultants. Cet emballage ou agencement est connu sous le nom de cellule unitaire cubique à faces centrées (ccc).

Type de lien

La formule chimique de l'oxyde de strontium est SrO, mais elle n'explique pas absolument la structure chimique ou le type de liaison qui existe.

Dans la section précédente, il a été mentionné qu'il a une structure semblable à du sel gemme; c'est-à-dire une structure cristalline très courante pour de nombreux sels.

Par conséquent, le type de liaison est principalement ionique, ce qui clarifierait pourquoi cet oxyde a des points de fusion et d'ébullition élevés.

Comme la liaison est ionique, les interactions électrostatiques maintiennent ensemble les atomes de strontium et d'oxygène: Sr2 + O2-.

Si cette liaison était covalente, le composé pourrait être représenté par des liaisons dans sa structure de Lewis (en omettant les paires d'électrons d'oxygène non partagées).

Applications

Les propriétés physiques d'un composé sont essentielles pour prédire quelles seraient ses applications potentielles dans l'industrie; par conséquent, ce sont une macro-réflexion de ses propriétés chimiques.

Remplaçant principal

L'oxyde de strontium, grâce à sa stabilité thermique élevée, trouve de nombreuses applications dans les industries de la céramique, du verre et de l'optique.

Son utilisation dans ces industries vise principalement à remplacer le plomb et à être un additif qui confère de meilleures couleurs et viscosités à la matière première des produits.

Quels produits? La liste n'aurait pas de fin, car dans l'un de ceux-ci qui contient du verre, des émaux, des céramiques ou des cristaux dans l'un de ses morceaux, l'oxyde de strontium peut être utile.

Industrie aérospaciale

Comme il s'agit d'un solide très poreux, il peut intercaler des particules plus petites, et ainsi offrir une gamme de possibilités dans la formulation de matériaux, si légers qu'ils peuvent être considérés par l'industrie aérospatiale.

Catalyseur

Cette même porosité lui permet d'avoir des utilisations potentielles comme catalyseur (accélérateur de réactions chimiques) et comme échangeur de chaleur.

Fins électroniques

L'oxyde de strontium sert également de source de production de strontium pur à des fins électroniques, grâce à la capacité du métal à absorber les rayons X; et pour la préparation industrielle de son hydroxyde, Sr (OH) 2, et de son peroxyde, SrO2.

Risques sanitaires

C'est un composé corrosif, il peut donc provoquer des brûlures par simple contact physique dans n'importe quelle partie du corps. Il est très sensible à l'humidité et doit être stocké dans des espaces secs et froids.

Les sels produits de la réaction de cet oxyde avec différents acides se comportent dans l'organisme comme des sels de calcium, et sont stockés ou expulsés par des mécanismes similaires.

L'oxyde de strontium en lui-même ne présente pas de risques majeurs pour la santé à l'heure actuelle.

Références

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