38 Sr 锶 87.62
碱土金属 s区 第5周期 第2族

锶

Sr · 元素38 · 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。

20°C时的状态 固态
原子量 87.62 u
电子排布[Kr] 5s²

结构

锶原子

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。

轨道云

测量值

属性表

每个条形图显示锶在全部118种元素中该属性所处的位置。

物理

密度 2.64 g/cm³ 21%
熔点 1050 K 44%
沸点 1655 K 37%
比热容 0.301 J/g·K
热导率 35.4 W/m·K 57%

原子

原子半径 215 pm 76%
共价半径 195 pm
范德华半径 249 pm

电子

电负性 0.95 7%
电离能 550 kJ/mol 16%
电子亲和能 4.8 kJ/mol 4%

存在情况

地壳中的丰度 370 mg/kg 87%

身份

符号Sr
原子序数38
原子量87.62 u
类别碱土金属
区s
晶体结构面心立方
氧化态+2
发现1790
发现者Adair Crawford

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

锶的原子有多大?

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

固态、液态、气态——以及转变时机

锶在605 K的范围内呈液态,温度从1050 K到1655 K。

所在位置

在表中的位置

锶位于第5周期、第2族。 第2族中的所有元素具有相同的最外层电子数,因此它们的性质非常相似。

其他碱土金属

所有碱土金属

背后的故事

锶是什么,以及我们如何发现它

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。

锶的发现

苏格兰矿物

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

锶的用途

锶:烟花之星

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。

烟火应用

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。

陶瓷与玻璃技术

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。

医疗应用

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。

锶:色彩与功能

  • 娱乐与安全
    • 烟花和庆祝活动表演
    • 应急信号弹和信号装置
    • 军事曳光弹药
    • 海上遇险信号
  • 电子与磁性技术
    • 用于电动机和扬声器的永磁体
    • 陶瓷电容器和电子元件
    • 微波和雷达应用
    • 磁性组件和传感器
  • 医疗治疗
    • 骨癌疼痛管理
    • 骨质疏松症治疗药物
    • 核医学操作
    • 放射性同位素治疗应用
  • 特种玻璃
    • 电视显像管玻璃(历史用途)
    • 光学玻璃和透镜
    • 辐射屏蔽玻璃
    • 高性能玻璃陶瓷

来源

自然存在

地壳中含量为370 mg/kg · 比87%的元素更丰富

锶:钙的伴侣

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

安全

锶的安全性:通常安全

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。

安全措施

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:常见问题

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。

锶的电子排布是什么?

锶的基态电子排布为[Kr] 5s²,共有5个已占据的电子层,电子分布为2, 8, 18, 8, 2。

锶的熔点和沸点是多少?

锶在1050 K(776.9 °C)熔化,在1655 K(1381.9 °C)沸腾。

锶的原子量是多少?

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。

锶的密度是多少?

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。

锶的电负性是多少?

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。

谁发现了锶,是在什么时候?

锶由Adair Crawford于1790年发现。 它以strontian,苏格兰的一个村庄命名。

锶在地球上有多常见?

锶约占地壳的370 mg/kg——含量足够高,可以进行规模化开采。