Osmium - L’Élémentarium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique	Masse atomique	Configuration électronique	Structure cristalline	Rayon métallique pour la coordinence 12
76	190,2 g.mol^-1	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²	hexagonale compacte de paramètres a = 0,2734 nm et c = 0,4320 nm	135,3 pm

Données physiques

Masse volumique	Dureté	Température de fusion	Température d’ébullition	Conductibilité électrique	Conductibilité thermique	Solubilité dans l’eau
22,48 g.cm^-3	7	3 045°C	5 027°C	10,9.10⁶ S.m^-1	87,6 W.m^-1.K^-1	insoluble

Données chimiques

Électronégativité de Pauling	pKa : H₂OsO₅/HOsO₅^–	pKa : HOsO₅^–/OsO₅^2-
2,2	12	14,5

Potentiels standards :

OsO₄ + 4H⁺ + 4e = OsO₂_(s) + 2H₂O	E° = 0,96 V
OsO₄ + 8H⁺ + 8e = Os_(s) + 4H₂O	E° = 0,85 V
OsO₄^2- + 2H₂O + 2e = OsO₂_(s) + 4OH^–	E° = 0,1 V
OsO₂_(s) + 2H₂O + 4e = Os_(s) + 4OH^–	E° = -0,15 V
Os²⁺ + 2e = Os_(s)	E° = 0,85 V
HOsO₅^– + 2e = OsO₄^2- + OH^–	E° = 0,3 V

Données thermodynamiques

Osmium cristallisé :

Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 32,6 J.K^-1mol^-1
Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 24,7 J.K^-1mol^-1
Enthalpie molaire standard de fusion à la température de fusion : 26,8 kJ.mol^-1
Enthalpie molaire standard d’ébullition à la température d’ébullition : 678 kJ.mol^-1

Osmium gazeux :

Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : 791,1 kJ.mol^-1
Enthalpie libre molaire standard de formation à 298,15 K : 745 kJ.mol^-1
Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 192,5 J.K^-1mol^-1
Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 20,8 J.K^-1mol^-1

Données industrielles

L’osmium (Os) avec le platine (Pt), le palladium (Pd), le rhodium (Rh), le ruthénium (Ru) et l’iridium (Ir) forme la famille des métaux du groupe du platine (PGM en anglais) ou platinoïdes. Ces éléments, possédant des propriétés chimiques proches sont associés dans leurs gisements. Par contre, leurs propriétés physiques sont différentes : le platine et le palladium sont ductiles et faciles à mettre en forme alors que le ruthénium et l’osmium sont durs et cassants, Ru, Rh et Pd ont des densités comprises entre 12 et 12,5, alors que celles de Pt, Ir et Os sont comprises entre 21,4 et 22,6.
Dans les données qui suivent ne sont précisées que celles spécifiques à l’osmium, des données plus générales, pour l’ensmble des platinoïdes, sont développées avec le produit platinoïdes.

Matières premières

Les teneurs de l’écorce terrestre sont de 0,005 ppm, soit 5 µg/kg, pour le platine, 0,015 ppm pour le palladium, 0,0015 pour l’osmium, 0,001 pour le rhodium, l’iridium et le ruthénium.

Teneurs en platinoïdes et en or des reefs sud-africains :

en g/t
Reefs	Pt	Pd	Rh	Ru	Ir	Os	Au
Merensky	3,25	1,38	0,17	0,44	0,06	0,04	0,18
UG-2	2,46	2,04	0,54	0,72	0,11	0,10	0,02
Platreef	1,26	1,38	0,09	0,12	0,02	0,02	0,10

Source : DERA

Utilisations

L’osmium, qui s’oxyde à l’air lorsqu’il est à l’état divisé en donnant du tétroxyde (OsO₄), très toxique, est employé dans les revêtements d’or sur verre. Le tétroxyde d’osmium est utilisé dans la détection des empreintes digitales et des traces d’ADN lors des enquêtes de la police scientifique.