יסוד כימי · דף עיון
77Ir

אירידיום

אירידיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 77 וסמלו Ir. הוא נמצא במחזור 6, קבוצה 9 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Xe] 4f14 5d7 6s2.

מספר אטומי77
משקל אטומי תקני192.217(2)
קבוצה9
מחזור6
בלוקd
תצורת אלקטרונים[Xe] 4f14 5d7 6s2
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של אירידיום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.

תצורת האלקטרונים של אירידיום היא [Xe] 4f14 5d7 6s2. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

הצורות הכימיות החשובות של אירידיום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 22.56 g/cm³. נקודת ההתכה היא 2 719 K (2 446 °C). נקודת הרתיחה היא 4 403 K (4 130 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא אירידיום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, אירידיום מופיע ביישומים כגון מצתים, כוריות ואלקטרוניקה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מצתים

אירידיום משמש כאשר נדרשת עמידות טובה בפני קורוזיה, לעיתים בסגסוגות או בציפויים שמייצבים שכבת שטח מגינה.

כוריות

אירידיום משמש כאשר נדרשת עמידות טובה בפני קורוזיה, לעיתים בסגסוגות או בציפויים שמייצבים שכבת שטח מגינה.

אלקטרוניקה

בתחום אלקטרוניקה, אירידיום שימושי בזכות תכונות חשמליות או אלקטרוניות שמאפשרות הולכה, אחסון מטען או תגובה מבוקרת לאור ולשדות חשמליים.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

אירידיום נמצא במחזור 6 ובקבוצה 9. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: רותניום; רודיום; פלדיום; אוסמיום; פלטינה; האסיום; מייטנריום; דרמשטטיום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 15 · 2
צפיפות22.56 g/cm³
נקודת התכה2 719 K (2 446 °C)
נקודת רתיחה4 403 K (4 130 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2.2
אנרגיית יינון ראשונה865kJ/mol
זיקה אלקטרונית150.9 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי אירידיום מזוהה עם עבודתו של סמיתסון טננט. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של אירידיום הוא 192.217(2). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לאירידיום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לאירידיום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.