Dioxyde d'osmium

Oxyde d'osmium(IV)
__ Os4+     __ O2- Structure cristalline du dioxyde d'osmium
Identification
Nom systématique	oxyde d'osmium(IV)
No CAS	12036-02-1
PubChem	187574
Apparence	solide brun foncé à l'odeur chlorée[1]
Propriétés chimiques
Formule	O2Os
Masse molaire[2]	222,23 ± 0,03 g/mol O 14,4 %, Os 85,6 %,
Propriétés physiques
T° fusion	650 °C[3] (décomposition)
Masse volumique	11,4 g/cm3[1]
Précautions
SGH[1]
Attention H302, H315, H319, H335, P280, P312, P301+P330+P331, P302+P352, P304+P340, P332+P313 et P337+P313 H302 : Nocif en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P312 : Appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. P301+P330+P331 : En cas d'ingestion : rincer la bouche. NE PAS faire vomir. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P304+P340 : En cas d'inhalation : transporter la victime à l’extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer. P332+P313 : En cas d’irritation cutanée : consulter un médecin. P337+P313 : Si l’irritation oculaire persiste : consulter un médecin.
NFPA 704[1]
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Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le dioxyde d'osmium est un composé chimique de formule OsO₂. Il se présente comme un solide brun à noir peu soluble dans l'eau tandis que le composé fraîchement préparé est de couleur dorée sous forme polycristalline et monocristalline^[4] avec une conductivité électrique de type métallique. Exposé à l'air, il s'oxyde lentement en tétroxyde d'osmium OsO₄ et peut réagir de manière pyrophorique avec l'oxygène atmosphérique. Il cristallise dans le système tétragonal selon le groupe d'espace P4₂/mnm (n^o 136, structure cristalline du rutile) avec pour paramètres a = 450,0 pm, c = 318,4 pm et Z = 2^[5]. Le dihydrate OsO₂·2H₂O est une poudre noire qui tend également à former du tétroxyde OsO₄ dans l'air. Il est soluble dans l'acide chlorhydrique^[6],[7] HCl pour donner l'anion hexachloroosmiate^[8] OsCl₆⁻. Contrairement au tétroxyde OsO₄, le dioxyde d'osmium n'est pas toxique^[9].

On peut obtenir le dioxyde d'osmium en réduisant le tétroxyde d'osmium OsO₄ dans un flux d'hydrogène-azote gazeux ou en traitant de l'hexachloroosmiate de potassium K₂OsCl₆ avec du carbonate de sodium Na₂CO₃ à haute température^[8].

Le dioxyde d'osmium monocristallin peut être obtenu par transport chimique (en) (CVT). À cette fin, l'osmium élémentaire est d'abord mis à réagir avec du chlorate de sodium NaClO₃ dans une ampoule scellée sous vide dans une réaction en deux étapes à 300 °C puis 650 °C pour former l'oxyde polycristallin. L'ampoule avec l'oxyde est ensuite placée dans un four à deux zones : une moitié de l'ampoule est chauffée à 960 °C tandis que l'autre moitié est maintenue à 900 °C. Deux jours de chauffage sont nécessaires pour traiter 0,15 g d'osmium élémentaire. Une fois lentement revenue à température ambiante, l'ampoule contient des monocristaux dorés d'OsO₂ de plusieurs millimètres de côté^[4] :

3 Os + 2 NaClO₃ ⟶ 3 OsO₂ + 2 NaCl ;

OsO₂ + O₂  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  OsO_4 (g).

O₂ est le transporteur typique de ces réactions.

Notes et références

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