L'élément chimique strontium a le numéro atomique 38 et le symbole Sr. Le strontium est un élément métallique mou, blanc argenté et jaunâtre qui est un métal alcalino-terreux et a une forte réactivité aux produits chimiques. Lorsque le métal est exposé à l'air, une épaisse couche d'oxyde foncé se forme. Semblable à ses deux voisins verticaux, le baryum et le calcium, sur le tableau périodique, le strontium présente également des propriétés physiques et chimiques. Il est principalement obtenu à partir des minéraux naturels célestine et strontianite.
Strontian, un hameau en Écosse près de l'endroit où le minéral a été trouvé par Adair Crawford et William Cruickshank en 1790, porte les noms de strontium et de strontianite. La couleur rouge écarlate du minéral a permis aux scientifiques de le reconnaître comme un nouvel élément l'année suivante. La découverte par Humphry Davy du processus d'électrolyse en 1808 lui a permis d'isoler pour la première fois le strontium en tant que métal. Le strontium était principalement utilisé dans l'industrie de la betterave sucrière au XIXe siècle. Au plus fort de l'industrie des tubes cathodiques de télévision, 19 % du strontium consommé aux États-Unis se retrouvaient dans le pare-brise. Depuis le remplacement des tubes cathodiques par des technologies d'affichage alternatives, la consommation de strontium a considérablement diminué.
Le strontium-90 synthétique est radioactif et l'un des éléments les plus meurtriers des retombées nucléaires, tandis que le strontium naturel (les isotopes les plus stables du strontium-88) est stable et absorbé par l'organisme de la même manière que le calcium. D'autre part, le strontium stable d'origine naturelle ne présente aucun risque pour la santé.
Propriétés de l'élément Strontium
Le strontium, un métal argenté divalent jaune pâle, a des propriétés principalement au milieu et comparables à ses voisins du groupe, le baryum et le calcium. Il est plus dur que le baryum mais plus doux que le calcium.
Comparé au calcium, qui a des points de fusion et d'ébullition de 842 et 1484 °C, respectivement, le baryum a un point de fusion inférieur de 727 °C, mais pas un point d'ébullition supérieur de 1900 °C. Calcium (1,54 g/cm)3) et baryum ((3.594 g/cm3) de même, le strontium (2.64 g/cm)3) est de densité moyenne. Le strontium existe dans trois allotropes différents avec des températures de transition de 235 et 540 °C.
Le potentiel d'électrode habituel pour la paire Sr2+/Sr est de 2,89 V, ce qui est proche des potentiels des métaux alcalins voisins et presque à mi-chemin entre les potentiels des paires Ca2+/Ca (2,84) et Ba2+/Ba (2,92). Le strontium se situe entre le calcium et le baryum en termes de réaction avec l'eau. Il produit de l'hydroxyde de strontium et de l'hydrogène gazeux au contact de l'eau.
Le strontium métal brûle dans l'air pour produire à la fois de l'oxyde de strontium et du nitrure de strontium, mais à une température normale inférieure à 380 ° C, il ne réagit pas avec l'azote, ne formant ainsi que des oxydes par lui-même. En plus de l'oxyde simple SrO, le peroxyde de strontium métallique SrO2 Il peut être directement oxydé à haute pression d'oxygène pour produire du superoxyde jaune Sr(O).2)2 Il y a des preuves pour
L'hydroxyde de strontium ou Sr(OH)2 est une base forte, mais pas aussi forte que les hydroxydes de baryum ou de métaux alcalins. Il existe quatre dihalogénures de strontium connus.
En raison de la grande taille des éléments lourds du bloc s, en particulier le strontium, SrCd11 et SrZn13Une large gamme de numéros de coordination de 2, 3 ou 4 à 22 ou 24 est connue.
En raison de la taille de l'ion Sr2+, des nombres de coordination élevés sont typiques. Par exemple, le 18-couronne-6 forme des complexes relativement faibles avec le calcium et les métaux alcalins, tandis que les complexes de strontium et de baryum sont beaucoup plus forts, contribuant à la stabilisation des complexes de strontium avec des ligands macrocycliques polydentés tels que les éthers couronnes.
Les liaisons strontium-carbone dans les composés organostrontium peuvent être une ou plusieurs. Ils sont définis comme intermédiaires dans les réactions de type Barbier.
Les composés organostrontium ne sont pas aussi largement utilisés en chimie que les composés organomagnésiens, bien que le strontium soit de la même famille que le magnésium et soit plus réactif et plus difficile à synthétiser. En raison des rayons ioniques similaires de ces éléments (Sr2+ 118h ; UE2+ 117h ; Sm2+ 122 pm), les composés organostrontium ressemblent plus à l'organoeuropium ou à l'organosamarium qu'à tout autre élément. Les ligands volumineux ont tendance à favoriser la stabilité ; la plupart de ces composés ne peuvent être synthétisés qu'à basse température.
Par exemple, dicyclopentadiényle de strontium, Sr (C5H5)2 sa production nécessite une réaction directe du strontium métallique avec du mercurocène ou du cyclopentadiène ; cependant, la solubilité, la volatilité et la stabilité cinétique de la molécule, C5H5 plus grand du ligand C5(CH3)5 renforcée par remplacement par son ligand.
En raison de sa forte réactivité avec l'oxygène et l'eau, le strontium n'est naturellement présent que dans des composés avec d'autres éléments, tels que les minéraux strontyanure et célestine. Pour éviter l'oxydation, il est conservé sous un hydrocarbure liquide tel que l'huile minérale ou le kérosène ; lorsqu'il est nouvellement exposé, le strontium métallique développe rapidement un oxyde qui lui donne une couleur jaunâtre. Le métal de strontium en poudre fine est pyrophorique, ce qui signifie qu'il s'enflamme spontanément dans l'air à température ambiante.
Les sels de strontium volatils sont utilisés en pyrotechnie et dans la fabrication de fusées éclairantes pour conférer une couleur rouge vif aux flammes. Le strontium métallique se dissout instantanément dans l'ammoniac liquide, produisant une solution bleu foncé d'électrons dissous, tels que les métaux alcalins et les lanthanides divalents europium et ytterbium, tout comme le calcium et le baryum.
Isotopes de l'élément Strontium
Quatre isotopes stables du strontium qui composent le strontium naturel 84Monsieur, 86Monsieur, 87Sr, et 88Sr. Le plus courant de ces isotopes, le 88Sr, représente environ 82,6 % de tout le strontium naturel, mais la désintégration bêta à longue durée de vie 87produit radiogénique de Sr. 87Du fait de la synthèse de Sr, son abondance change. C'est la base de la datation rubidium-strontium.
Le mode de désintégration fondamental des isotopes instables est 85Capture d'électrons ou émission de positrons vers les isotopes du rubidium pour ceux inférieurs à Sr, et 88Pour ceux qui sont plus lourds que Sr, il s'agit d'une émission d'électrons vers les isotopes de l'yttrium. 89Sr et 90Sr. est particulièrement remarquable. En raison de leur affinité chimique et, par conséquent, de leur capacité à reconstituer le calcium, les premiers ont une demi-vie de 50,6 jours et sont utilisés pour traiter le cancer des os. Alors que le 90Sr (demi-vie de 28,90 ans) est utilisé de la même manière, sa formation en tant que produit de fission en fait une préoccupation dans les retombées des bombes nucléaires et des accidents. Sa présence dans les os a été associée à la leucémie, à la malignité des tissus adjacents et au cancer des os.
Environ 1986 30.000 km lors de l'accident nucléaire de Tchernobyl en XNUMX2 contaminé; C'est le coeur du réacteur. 90Elle correspond à environ 5% de la teneur en Sr.
Disponibilité de l'élément Strontium
Le strontium, 15e élément le plus abondant de la croûte terrestre (le baryum le plus lourd est le 14e élément), est régulièrement retrouvé. Le strontium est principalement composé de sulfate de célestine (SrSO).4) et la strontianite carbonatée (SrCO3) sont trouvés. La célestine est nettement plus commune que le quartz en quantité suffisante pour être extraite.
Le strontium étant le plus souvent utilisé sous sa forme carbonate, la strontyanite aurait l'avantage sur ces deux minéraux communs, mais peu de ressources disponibles pour le développement ont été trouvées.
Le strontium n'est présent dans la nature que lorsqu'il se mélange à d'autres éléments pour former des minéraux, en raison de son interaction avec l'air et l'eau. Le strontium est un élément stable naturel, mais l'isotope artificiel Sr-90 ne peut être créé que par les retombées nucléaires.
Le strontium réagit chimiquement de manière très similaire au calcium dans les eaux souterraines. Sr.2+ C'est le type prédominant de strontium à des niveaux de pH neutres à légèrement acides. À des valeurs de pH plus élevées, le strontium co-précipite souvent avec des minéraux de calcium tels que la calcite et l'anhydrite lorsque des ions calcium sont présents. Le strontium dissous se lie aux particules du sol par échange de cations dans la plage de pH neutre à acide.
La quantité moyenne de strontium dans l'eau de mer est de 8 mg/L. La teneur en strontium varie de 82 à 90 mol/L, nettement inférieure à la concentration en calcium, qui varie généralement de 9,6 à 11,6 mmol/L. Cependant, il est de 13 g/L, ce qui est nettement plus que le baryum.
Source: Wikipedia
📩 15/04/2023 13:04