锶是什么?
锶(符号Sr)是元素周期表中的第38号元素,属于5周期2族的碱土金属。 这种元素能把烟花染成深红色,而锶-90曾在武器试验后从天空降落。 在室温下为固态。
结构
这不是环上点阵图,而是对每个已占据亚层的实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号,这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图显示锶在全部118种元素中该属性所处的位置。
来源:IUPAC 2021标准原子量、CRC《化学与物理手册》、NIST。标有~的数值为预测值,而非测量值。
尺寸,按比例显示
半径215 pm——即0.215 nm,因此大约2.33百万个这样的原子并排起来才有一毫米长。
温度范围
锶在605 K的范围内呈液态,温度从1050 K到1655 K。
背后的故事
锶是一种能产生绚丽红色火焰的元素,它点亮烟花表演,还能帮助医生观察骨骼内部!这种柔软的银白色碱土金属燃烧时会呈现化学领域中最强烈、最美丽的红色之一,因此对烟火和信号弹来说至关重要。锶以最初发现它的苏格兰村庄斯特朗蒂安命名,如今已成为庆祝活动和医学诊断中不可或缺的元素。 1790年,爱尔兰科学家Adair Crawford在分析苏格兰斯特朗蒂安附近铅矿中的一种神秘矿物时发现了锶。由于锶和钡的性质相似,最初人们将其与钡混淆。这种后来被称为菱锶矿的矿物含有一种新的土(氧化物),能产生不同于任何已知物质的火焰颜色。直到1808年,Humphry Davy爵士才通过电解分离出纯金属锶。 锶最引人注目的特点是它的烟火性质。锶化合物燃烧时会产生极其强烈、纯正的红色火焰,数英里外都能看到。因此,硝酸锶和碳酸锶是红色烟花、应急信号弹和军事信号装置中的关键成分。这种红色非常独特而明亮,因此还用于曳光弹和遇险信号。 锶-90推动了医学成像的发展,并被用于治疗眼部疾病和骨癌。更重要的是,雷奈酸锶曾被用作治疗骨质疏松症的药物,有助于强化骨骼并降低骨折风险。锶与钙的相似性使其能够被纳入骨骼结构。 这里有一点既令人着迷又令人担忧:核武器试验和事故产生的放射性锶-90会像钙一样在骨骼中积累,使其成为最危险的放射性污染物之一。不过,稳定锶完全安全,少量摄入甚至有益。
William Cruickshank于1787年在分析苏格兰斯特朗蒂安附近铅矿中的菱锶矿时发现了锶。Humphry Davy于1808年通过电解首次分离出纯金属锶,并以其发现地为名。
用途
锶制造出照亮世界各地庆典活动的绚丽红色,而其独特的性质还使其能够用于先进陶瓷、医学成像和需要卓越性能的特种玻璃。
碳酸锶和硝酸锶能在烟花、信号弹和信号装置中产生纯红色火焰。特征性的460.7 nm发射线形成强烈的红色,这对爱国主题表演、紧急信号以及颜色识别至关重要的军事应用都不可或缺。
铁氧体锶磁体为电动机、扬声器和磁性组件提供经济高效的永磁解决方案。钛酸锶陶瓷具有较高的介电常数,是电容器应用和微波电子设备的关键材料。
锶-89放射疗法通过将辐射精准输送至骨组织来治疗骨癌疼痛,而雷奈酸锶类药物通过促进骨形成并减少骨吸收,帮助预防骨质疏松性骨折。
来源
地壳中含量为370 mg/kg · 比87%的元素更丰富
锶天然存在于天青石(SrSO₄)和菱锶矿(SrCO₃)矿物中,通常与沉积矿床和热液系统有关。土耳其、西班牙和墨西哥都有大型矿床,其中天青石是主要的商业来源。
处理
锶化合物毒性较低,但放射性同位素需要特殊处理。标准实验室安全规程可以防止接触锶粉尘和溶液。
对大多数锶的应用而言,粉尘控制措施和基本的个人防护装备即可提供充分保护。放射性同位素需要遵守辐射安全规程,并采用专门的处置程序。
快速解答
锶(符号Sr)是元素周期表中的第38号元素,属于5周期2族的碱土金属。 这种元素能把烟花染成深红色,而锶-90曾在武器试验后从天空降落。 在室温下为固态。
[Kr] 5s²,共有5个已占据的电子层,电子分布为2, 8, 18, 8, 2。锶在1050 K(776.9 °C)熔化,在1655 K(1381.9 °C)沸腾。
锶的标准原子量为87.62 u。这是其自然存在的同位素的加权平均值,因此通常不是整数。
锶的密度为2.64 g/cm³。水的密度为1.0 g/cm³,因此锶块约重2.6倍。
锶的鲍林电负性为0.95。该标度范围为0.70(钫,吸引电子能力最弱)至3.98(氟,吸引电子能力最强)。 如此低的数值意味着,它很容易失去最外层电子,形成正离子。
锶由Adair Crawford于1790年发现。 它以strontian,苏格兰的一个村庄命名。
锶约占地壳的370 mg/kg——含量足够高,可以进行规模化开采。