Sr · العنصر 38 · فلز قلوي ترابي
العنصر الذي يضفي على الألعاب النارية لونًا قرمزيًا، والذي تساقط نظيره سترونتيوم-90 من السماء بعد اختبارات الأسلحة.
البنية
ليس مخططًا لنقاط على حلقات — بل عينة مونتِ كارلو من كثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل غلاف فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين لدالة الموجة، وهذا ما يجعل الترابط ممكنًا.
القيم المقاسة
يوضح كل شريط موضع سترونتيوم بين جميع العناصر الـ118 بالنسبة إلى تلك الخاصية.
المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.
الحجم، وفق المقياس
نصف القطر 215 pm — أي 0.215 nm، ولذلك فإن نحو 2.33 مليون ذرة منها متجاورة ستغطي ملليمترًا واحدًا.
المدى الحراري
يكون سترونتيوم سائلًا ضمن مجال 605 K، من 1050 K إلى 1655 K.
القصة
سترونتيوم هو عنصر اللهب الأحمر الزاهي الذي يضيء عروض الألعاب النارية ويساعد الأطباء على رؤية ما داخل عظامك. يحترق هذا الفلز القلوي الترابي اللين ذو اللون الفضي بأحد أشد الألوان الحمراء كثافةً وجمالاً في الكيمياء، مما يجعله ضرورياً للغاية للألعاب النارية والمشاعل الإشارية. سُمّي نسبةً إلى قرية Strontian الاسكتلندية حيث اكتُشف لأول مرة، وأصبح سترونتيوم لا غنى عنه للاحتفالات والتشخيص الطبي على حد سواء. اكتشفه العالم الأيرلندي Adair Crawford عام 1790 أثناء تحليله لمعدن غامض من مناجم الرصاص قرب Strontian في اسكتلندا، وقد اختُلط سترونتيوم في البداية مع باريوم بسبب تشابه الخصائص بينهما. كان المعدن، الذي سُمّي لاحقاً سترونتيانيت، يحتوي على أرض جديدة (أكسيد) تنتج ألوان لهب مختلفة عن أي مادة معروفة. ولم يُعزل سترونتيوم الفلزي النقي حتى عام 1808 على يد Sir Humphry Davy باستخدام التحليل الكهربائي. ما يجعل سترونتيوم مذهلاً للغاية هو خصائصه الخاصة بالألعاب النارية. تحترق مركبات سترونتيوم بلهب أحمر نقي وشديد الكثافة يمكن رؤيته من مسافات بعيدة. لذلك يُعد نترات سترونتيوم وكربونات سترونتيوم مكوّنين أساسيين في الألعاب النارية الحمراء، والمشاعل الطارئة، وأجهزة الإشارة العسكرية. ولونها الأحمر مميز وزاهٍ إلى درجة استخدامه في الطلقات الكاشفة وإشارات الاستغاثة. أحدث سترونتيوم تحولاً في التصوير الطبي من خلال سترونتيوم-90، الذي يُستخدم لعلاج أمراض العين وسرطان العظام. والأهم من ذلك أن رانيلات سترونتيوم استُخدمت دواءً لعلاج هشاشة العظام، مما يساعد على تقوية العظام وتقليل خطر الكسور. ويسمح تشابه العنصر مع كالسيوم بدمجه في بنية العظام. إليك أمراً رائعاً ومقلقاً في آنٍ واحد: يتراكم سترونتيوم-90 المشع الناتج عن تجارب الأسلحة النووية والحوادث في العظام مثل كالسيوم، مما يجعله أحد أخطر الملوثات المشعة. ومع ذلك، فإن سترونتيوم المستقر آمن تماماً، بل ومفيد بكميات صغيرة.
اكتشف William Cruickshank سترونتيوم عام 1787 أثناء تحليله لمعدن السترونتيانيت من مناجم الرصاص قرب Strontian في اسكتلندا. وعزل Humphry Davy سترونتيوم الفلزي النقي لأول مرة عام 1808 من خلال التحليل الكهربائي، وسماه نسبةً إلى موقع اكتشافه.
الاستخدامات
ينتج سترونتيوم الألوان الحمراء الزاهية التي تضيء الاحتفالات في أنحاء العالم، بينما تتيح خصائصه الفريدة استخدامه في الخزفيات المتقدمة، والتصوير الطبي، وتطبيقات الزجاج المتخصصة التي تتطلب خصائص أداء استثنائية.
تنتج كربونات سترونتيوم ونترات سترونتيوم ألسنة لهب حمراء نقية في الألعاب النارية والمشاعل وأجهزة الإشارة. وينتج خط الانبعاث المميز عند 460.7 nm اللون الأحمر الشديد الضروري للعروض الوطنية، والإشارات الطارئة، والتطبيقات العسكرية التي يكون فيها تمييز اللون أمراً بالغ الأهمية.
توفر مغناطيسات فريت سترونتيوم حلولاً فعالة من حيث التكلفة للمغناطيسات الدائمة المستخدمة في المحركات ومكبرات الصوت والتجميعات المغناطيسية. وتتميز خزفيات تيتانات سترونتيوم بثوابت عزل كهربائي عالية ضرورية لتطبيقات المكثفات والإلكترونيات الميكروية.
يعالج العلاج الإشعاعي بسترونتيوم-89 آلام سرطان العظام من خلال إيصال الإشعاع بصورة موجهة إلى نسيج العظم، بينما تساعد مستحضرات رانيلات سترونتيوم الصيدلانية على الوقاية من كسور هشاشة العظام من خلال تعزيز تكوّن العظام وتقليل ارتشافها.
مصدره
370 mg/kg من القشرة الأرضية · أوفر من 87% من العناصر
يوجد سترونتيوم طبيعياً في معدني السيليستيت (SrSO₄) والسترونتيانيت (SrCO₃)، ويرتبط عادةً بالرواسب الرسوبية والأنظمة الحرارية المائية. توجد رواسب كبيرة في تركيا وإسبانيا والمكسيك، ويُعد السيليستيت المصدر التجاري الأساسي.
التعامل
تتميز مركبات سترونتيوم بسمية منخفضة، رغم أن النظائر المشعة تتطلب تعاملاً خاصاً. وتمنع إجراءات السلامة المختبرية القياسية التعرض لغبار سترونتيوم ومحاليله.
توفر تدابير التحكم في الغبار ومعدات الوقاية الشخصية الأساسية حماية كافية لمعظم استخدامات سترونتيوم. وتتطلب النظائر المشعة بروتوكولات للسلامة من الإشعاع وإجراءات متخصصة للتخلص منها.
إجابات سريعة
سترونتيوم (رمزه Sr) هو العنصر 38 في الجدول الدوري، وينتمي إلى فلز قلوي ترابي في الدورة 5 والمجموعة 2. العنصر الذي يضفي على الألعاب النارية لونًا قرمزيًا، والذي تساقط نظيره سترونتيوم-90 من السماء بعد اختبارات الأسلحة. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً.
[Kr] 5s²، ويشغل 5 مستويات من مستويات الطاقة بتوزيع 2, 8, 18, 8, 2.ينصهر سترونتيوم عند 1050 K (776.9 °C) ويغلي عند 1655 K (1381.9 °C).
تبلغ الكتلة الذرية القياسية لـ سترونتيوم 87.62 u. وهذا متوسط موزون لنظائره الموجودة طبيعياً، ولذلك نادراً ما يكون عدداً صحيحاً.
تبلغ كثافة سترونتيوم مقدار 2.64 g/cm³. تبلغ كثافة الماء 1.0 g/cm³، لذا تكون كتلة من سترونتيوم أثقل بنحو 2.6×.
تبلغ كهروسلبية سترونتيوم وفق مقياس باولنغ 0.95. ويتراوح المقياس من 0.70 (الفرانسيوم، الأقل ميلاً إلى جذب الإلكترونات) إلى 3.98 (الفلور، الأكثر ميلاً). تعني قيمة كهذه الانخفاض أنه يمنح إلكتروناته الخارجية بسهولة، مكوِّنًا أيونات موجبة.
اكتُشف سترونتيوم في 1790 على يد Adair Crawford. سُمّي على اسم سترونتيان، قرية في اسكتلندا.
يشكّل سترونتيوم حوالي 370 mg/kg من قشرة الأرض — وهو شائع بما يكفي لاستخراجه على نطاق واسع.