Iridio

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Iridio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
Metallo grigio lucente
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico iridio, Ir, 77
Serie metalli di transizione
Gruppo, periodo, blocco 9(VIIIB), 6, d
Densità 22650 kg/m3
Durezza 6,5
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico 192,217 amu
Raggio atomico (calc.) 135 (180) pm
Raggio covalente 137 pm
Raggio di van der Waals 0,126 nm[1]
Configurazione elettronica [Xe]4f145d76s2
e per livello energetico 2, 8, 18, 32, 15, 2
Stati di ossidazione 2, 3, 4, 6 (mediamente basico)
Struttura cristallina cubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 2739 K (2466 °C)
Punto di ebollizione 4701 K (4428 °C)
Volume molare 8,52 × 10-6  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione 604 kJ/mol
Calore di fusione 26,1 kJ/mol
Tensione di vapore 1,47 Pa a 2 716 K
Velocità del suono 4825 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS 7439-88-5
Elettronegatività 2,2
Calore specifico 130 J/(kg K)
Conducibilità elettrica 1,97 × 107 /m Ω
Conducibilità termica 147 W/(m K)
Energia di prima ionizzazione 880 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione 1600 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP
191Ir 37,3% È stabile con 114 neutroni
192Ir sintetico 73,827 giorni β-
ε
1.460
1.046
192Pt
192Os
192mIr sintetico 241 anni iso 0,155 192Ir
193Ir 62,7% È stabile con 116 neutroni
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'iridio è l'elemento chimico di numero atomico 77. Il suo simbolo è Ir.

È un metallo di transizione bianco-argenteo, molto duro, appartenente al gruppo del platino. Si trova in natura in lega con l'osmio e trova impiego nella produzione di leghe metalliche destinate a lavorare ad alta temperatura ed in condizioni di elevata usura.

L'iridio è ritenuto essere il metallo più resistente alla corrosione.

Il nome iridio deriva dal latino iridium da iris = arcobaleno con l'aggiunta del suffisso -ium tipico degli elementi metallici.[2]

La inconsuetamente massiccia deposizione di iridio in alcuni strati geologici è ritenuta essere associata quale prova del presunto impatto meteoritico che, a cavallo tra il Cretaceo ed il Terziario, avrebbe provocato l'estinzione di un gran numero di forme di organismi viventi anche di grande mole, tra cui i dinosauri.

Viene usato in apparecchi esposti ad alte temperature, in contatti elettrici e come additivo indurente del platino.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

L'iridio somiglia al platino; è un metallo di colore bianco con una lievissima sfumatura gialla. Per via delle sue elevate caratteristiche di durezza e fragilità, è difficile da lavorare e da modellare. L'iridio è noto per essere il metallo più resistente di tutti alla corrosione chimica. È inattaccabile dagli acidi e nemmeno l'acqua regia lo scioglie. Può essere intaccato solo ad alta temperatura e solo da sali fusi come il cloruro di sodio o il cianuro di sodio.

La sua densità è lievemente inferiore a quella dell'osmio, che era considerato il più denso elemento noto. Calcoli teorici della densità basati sulle dimensioni del reticolo cristallino sembrano però dare un risultato in contraddizione con quanto osservato sperimentalmente (22650 kg/m³ per l'iridio, 22610 kg/m³ per l'osmio).

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

L'uso principale dell'iridio è come agente indurente in lega con il platino. Altri usi:

  • Per crogioli e attrezzi destinati a lavorare ad alte temperature.
  • Contatti elettrici (esempio notevole: candele al Pt/Ir).
  • Si usano leghe osmio/iridio per i pennini delle penne stilografiche e per i perni delle bussole.
  • L'iridio si usa come catalizzatore per la carbonilazione del metanolo per produrre acido acetico.
  • In lega con il platino fornisce un materiale a coefficiente termico nullo usato in meccanica, un esempio è il campione del metro standard conservato a Parigi
  • Nei pennini in oro delle penne stilografiche la punta è in iridio per prolungare la durata del pennino

In passato l'iridio, in lega con il platino, si usava per rivestire le volate delle canne dei pezzi di artiglieria pesante, e (ridotto in polvere finissima detta nero iridio) per dipingere di nero le porcellane.

Altra applicazione, divenuta molto importante negli ultimi anni, è nell'elettronica organica. Siccome l'Iridio è capace di emettere radiazione per fosforescenza, si è pensato di utilizzarlo per la produzione di OLED che emettono luce bianca. La fosforescenza dell'Iridio è molto importante poiché permette di aumentare notevolmente l'efficienza di emissione dei dispositivi. Si sintetizzano dei complessi dell'Iridio da usare come droganti in una matrice (che solitamente emette nel blu). A seconda del tipo di legante, l'Iridio può emettere a diverse lunghezze d'onda, tipicamente nel rosso e nel giallo. La combinazione dell'emissione di tutti i componenti del film organico dà luce bianca.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

L'iridio fu scoperto nel 1803 a Londra da Smithson Tennant. Lo isolò insieme all'osmio dal residuo scuro ottenuto dalla dissoluzione del platino grezzo in acqua regia (una miscela di acido nitrico e acido cloridrico).

Prende il nome dal latino iris (iride, arcobaleno), perché molti dei suoi sali sono intensamente colorati.

Una lega platino iridio 90:10 fu usata nel 1899 per costruire il metro standard ed il chilogrammo standard, adottati come riferimento dal Sistema Internazionale e conservati presso il Bureau International des Poids et Mesures di Sèvres, in Francia.

Ipotesi della estinzione dei dinosauri[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Estinzione di massa del Cretaceo-Paleocene.

Il confine tra il periodo Cretaceo ed il Cenozoico è identificato da un sottile strato (detto Limite K-T) di argilla ricca di iridio deposta, ampiamente su tutto il pianeta, negli strati geologici risalenti a 65 milioni di anni fa.

A partire dagli strati successivi, deposti nel successivo Terziario, divengono assenti i reperti fossili di dinosauri, abbondanti nel Cretaceo precedente. È stata quindi posta l'ipotesi che la deposizione inconsuetamente massiccia in strato dell'iridio (altrimenti molto raro in superficie del pianeta, ma relativamente abbondante in meteoriti) fosse legata ad un evento disastroso della caduta di un meteorite di grandi dimensioni, che abbia improvvisamente e sensibilmente alterato l'ambiente in cui erano adattati i dinosauri (spesso di grandi dimensioni ed ovipari), provocandone la estinzione.

Nel 1980 un gruppo di lavoro guidato dal fisico Luis Alvarez e dal geologo Walter Alvarez, studiando le rocce della Gola del Bottaccione, nei pressi di Gubbio, propose un'origine extra-terrestre per questo iridio, attribuendolo ad un asteroide (o alla parte solida di una cometa) che si sarebbe schiantato nei pressi dell'attuale penisola dello Yucatan (Cratere di Chicxulub) provocando l'enorme cratere ancor oggi riscontrabile; esplodendo nella collisione avrebbe provocato gli enormi mutamenti climatici in tutto il pianeta che avrebbero portato fra l'altro alla riscontrata estinzione di grandissima parte delle forme di vita allora esistenti (oltre il 70%). Ricerche successive hanno fornito conferme progressivamente sempre più complete di tale evento che risulterebbe inoltre più ampio di quello semplicemente riferibile alla formazione di un singolo cratere; sembrerebbe piuttosto come una collisione con un corpo principale e frammenti secondari, o la dispersione di più impatti in breve termine di tempo, riguardanti comunque una ampia fascia del pianeta. In tale estinzione solo le forme più resistenti ed adattabili sarebbero sopravvissute; tra quelle estinte, con biologia meno adattabile o con sistemi riproduttivi meno sicuri, sono inclusi i dinosauri, che infatti scomparvero a partire da quel periodo.

I dati, e le ipotesi, sono raccolte sotto la voce del "Cratere di Chicxulub".

Dewey M. McLean ed altri hanno obiettato che l'iridio potrebbe essere di origine vulcanica: il nucleo della Terra è relativamente ricco di iridio e alcuni vulcani, come il Piton de la Fournaise di Réunion, rilasciano tracce di iridio nell'ambiente circostante ancora oggi.

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

È uno degli elementi più rari sulla crosta terrestre. L'iridio si trova allo stato nativo legato al platino e ad altri metalli del gruppo del platino nei depositi alluvionali. Tra le leghe naturali dell'iridio vi sono l'osmiridio e l'iridosmio, entrambe in lega con l'osmio. Negli asteroidi e nei meteoriti è presente con un'abbondanza molto maggiore di quella media sulla crosta terrestre.

Viene ottenuto industrialmente come sottoprodotto della lavorazione dei minerali del nichel.

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

In natura l'iridio è una miscela di due isotopi stabili, 191Ir e 193Ir. Dei molti radioisotopi il più stabile è 192Ir (emivita: 73,83 giorni), che decade in 192Pt. Gli altri radioisotopi decadono invece principalmente in isotopi di osmio.

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

L'iridio metallico non è generalmente tossico per via della sua non reattività chimica, ma tutti i composti dell'iridio devono essere considerati molto tossici.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Iridio, lenntech.it. URL consultato il 28 aprile 2013.
  2. ^ Etimologia del nome degli elementi

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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