Richard Handl

43. Teknetium (Tc) <— 44. Rutenium (Ru) —> 45. Rodium (Rh)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Rutenium
https://en.wikipedia.org/wiki/Ruthenium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 101.07 u
Utseende: Silvrig metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 12.45 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 10.65 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 607 K (2 334 °C)
Kokpunkt: 4 423 K (4 150 °C)
Molvolym: 8,17 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 24 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 595 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.06 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 130 (178) pm
Kovalent radie: 126 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁷ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 15, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −4, −2, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
Oxider (basicitet): (svag syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,2

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 5 970 m/s
Värmeledningsförmåga: 117 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 13,7×10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 71 nΩ⋅m (at 0 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +39×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 447 GPa
Skjuvmodul: 173 GPa
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 220 GPa
Poissons konstant: 0.30
Mohs hårdhet: 6,5
Brinells hårdhet: 2160 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-18-8

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
96Ru	5.54%	Stabil
97Ru	{syn}	2.9 d	ε γ	97Tc
98Ru	1.87%	Stabil
99Ru	12.76%	Stabil
100Ru	12.60%	Stabil
101Ru	17.06%	Stabil
102Ru	31.55%	Stabil
103Ru	{syn}	39.26 d	β− γ	103Rh
104Ru	18.62%	Stabil
106Ru	{syn}	373.59 d	β−	106Rh

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_ruthenium

---

Rutenium

Rutenium är ett metallisktgrundämne som tillhör gruppen lätta platinametaller med kemiskt tecken. Ru och atomnummer 44. Rutenium är även en restprodukt från fissioneraduran-235.

Historia

Rutenium upptäcktes av den ryske kemisten Karl Ernst Claus 1844 och var den sjätte och sista av platinametallerna som upptäckts. Namnet rutenium kommer från nylatinets Ruthenia (Rutenien).

Förekomst och framställning

Rutenium förekommer endast med ca 0,004 ppm i naturen och tillsammans med andra platinametaller, t. ex. som legering med iridium. Det kan framställas ur anodslam, en biprodukt vid rening av råkoppar.

Separationen från andra metaller sker genom destillation av rutenium(VIII)oxid och metallen utvinns genom reduktion av (NH₄)₃RuCl₆ med vätgas.

Ca 12 ton rutenium produceras varje år med en beräknad total tillgång av 5 000 ton i världen.

Användning

Rutenium används inom kemisk industri, t. ex. som katalysator vid syntes av långkedjiga kolväten och inom elektronikindustrin till hårda kontaktlegeringar. Vidare används rutenium till smycken, pennspetsar, glödtrådar och keramikglasyrer. Rutenium är också en viktig komponent i Grätzel-celler, en typ av solcell.

H-fraser	H228
P-fraser	P210

42. Molybden (Mo) <— 43. Teknetium (Tc) —> 44. Rutenium (Ru)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Teknetium
https://en.wikipedia.org/wiki/Technetium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 98,9063 u
Utseende: Metalliskt silvergrå

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 11 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 430 K (2 157 °C)
Kokpunkt: 4 538 K (4 265 °C)
Molvolym: 8,63 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 24 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 660 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.27 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 135 (183) pm
Kovalent radie: 156 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁵ 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 13, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
Oxider (basicitet): (stark syra)

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 16 200 m/s
Termisk expansion: 7.1 µm/(m⋅K) (at r.t.)
Värmeledningsförmåga: 50,6 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 6,7 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 200 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +270.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)

Identifikation

CAS-nummer: 7440-26-8

Historia

Förutsägelse: Dmitri Mendeleev (1871)
Upptäckt och första isolation: Emilio Segrè and Carlo Perrier (1937)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
95mTc	{syn}	61 d	ε γ IT	95Mo 95Tc
96Tc	{syn}	4.3 d	ε γ	96Mo
97Tc	{syn}	4.21×106 y	ε	97Mo
97mTc	{syn}	91 d	IT	97Tc
98Tc	{syn}	4.2×106 y	β− γ	98Ru
99Tc	Spår	2.111×105 y	β−	99Ru
99mTc	{syn}	6.01 h	IT γ	99Tc

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_technetium

---

Teknetium

Teknetium är ett radioaktivt metalliskt grundämne, som saknar stabila isotoper.

Historia

Dmitrij Mendelejevs periodiska system av år 1869 och Henry Moseleys av år 1913 förutspådde ett grundämne med atomnummer 43, men trots ihärdiga försök att finna ett sådant lyckades man under lång tid inte hitta det. Flera forskare trodde sig ha hittat det, och namn som ilmenium, davyum, nipponium (Np) och moseleyum (Ms) förekom som namnförslag på vad som troddes vara det nyupptäckta grundämnet. Tacke, Walter Noddack och Otto Berg med hjälp av röntgenspektrografi av ett stycke columbit 1925 lyckades påvisa grundämnet Rhenium hävdade upptäckarna att de även lyckats spåra grundämnet 43 i proverna och gav grundämnet namnet masurium (Ma) efter Masurien. Resultaten kunde dock aldrig verifieras.

1936 bestrålade Ernest Lawrence ett stycke molybdenfolie med deutroner i en cyklotron, vilket han 1937 skänkte till Emilio Segrè, som tillsammans med Carlo Perrier analyserade provet och då kunde påvisa grundämne 43. De föreslog 1947 namnet Teknetium, ett namn som 1949 godkändes av IUPAC. 1946 lyckades man första gången framställa vägbara mängder av teknetium vid Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, och 1952 lyckades man för första gången framställa teknetium ur kärnbränsle. Det var det första helt syntetiska grundämnet (grek. technos, konstgjord).

Egenskaper

Isotopen ⁹⁸Tc har den längsta halveringstiden på 4,2 miljoner år. Teknetium är en av spaltprodukterna vid klyvning av uran, och utmärker sig för att vara det lättaste grundämne som helt saknar stabila isotoper. Teknetium bildas naturligt, dock i ytterst små mängder, vid spontan fission i uranmalm.

Framställning och användning

Teknetium har i sin metastabila form (⁹⁹Tc^m) medicinsk tillämpning inom nuklearmedicinsk diagnostik. Denna isotop har en halveringstid på cirka 6 timmar, och framställs från molybden-99 (från höganrikat uran) i teknetium-99m-generatorer. Det förekommer även en mindre produktion av teknetium-99m genom aktivering av molybden-98.

Metallen kan framställas genom reduktion av ammoniumperteknat eller teknetium(VII)sulfid med vätgas.

41. Niob (Nb) <— 42. Molybden (Mo) —> 43. Teknetium (Tc)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Molybden
https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 95,94 u
Utseende: Grå metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 10.28 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 9.33 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 896 K (2 623 °C)
Kokpunkt: 4 912 K (4 639 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 9,38 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 32 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 598 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.06 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 145 pm
Kovalent radie: 145 pm
van der Waalsradie:
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁵ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 13, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Oxider (basicitet): (stark syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2.16

Diverse

Kristallstruktur: kubisk rymdcentrerad tätpackning (bcc)
Ljudhastighet: 5400 m/s
Termisk expansion: 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 138 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 18,7×10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 53,4 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +89.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 329 GPa
Skjuvmodul: 126 GPa
Bulks modul: 230 GPa
Poissons konstant: 0.31
Mohs hårdhet: 5,5
Vickers hårdhet: 1400–2740 MPa
Brinells hårdhet: 1370–2500 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7439-98-7

Historia

Upptäckt: Carl Wilhelm Scheele (1778)
Första isolation: Peter Jacob Hjelm (1781)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
92Mo	14.65%	Stabil
93Mo	{syn}	4×103 y	ε	93Nb
94Mo	9.19%	Stabil
95Mo	15.87%	Stabil
96Mo	16.67%	Stabil
97Mo	9.58%	Stabil
98Mo	24.29%	Stabil
99Mo	{syn}	65.94 h	β− γ	99mTc
100Mo	9.74%	7.8×1018 y	β−β−	100Ru

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_molybdenum

---

Molybden

Molybden är ett metalliskt grundämne. Molybden framställdes i ren form första gången 1781 av den svenske kemisten Peter Jakob Hjelm. Tekniskt framställs det genom att molybdenglans oxideras till molybdentrioxid som efter rening reduceras med vätgas. Slutprodukten blir molybden i pulverform.

Namnet molybden kommer av molybdos, som betyder bly på klassisk grekiska, eftersom de båda metallerna påminner om varandra.

Egenskaper

Molybden har en bland de högsta smältpunkterna av alla grundämnen. Rent molybden är vitt eller silverfärgat. Metallen är hård men plastiskt formbar. Den är beständig mot luft och vatten vid vanlig temperatur men löses av oxiderande syror.

Förekomst

Molybden förekommer naturligt främst i Molybdenglans och Wulfenit. Den är en tämligen sällsynt metall och halten i jordskorpan är ca 14 ppm.

Molybden finns i flertalet levande organismer och är en viktig beståndsdel i många olika enzymer, särskilt nitrogenas.

Användning

Molybden används även i legeringar, speciellt för att höja styrkan och värmetåligheten i olika stålsorter. Molybden är även korrosionsbeständigt, och syrabeständigt, men oxideras vid kraftig upphettning till molybenntrioxid.

Molybdendisilicid är ett motståndsmaterial med hög smältpunkt som är kemiskt motståndskraftigt. Det används därför i ugnar för mycket höga temperaturer och marknadsförs bland annat under namnen Kanthal Super, I Squared R Moly-D och Schupp MolyCom.

Ammoniummolybdat används inom analysen som ett känsligt reagens på fosfor- och arseniksyra.

H-fraser	H228, H361
P-fraser	P201, P202, P210, P280, P308 + P313, P405, P501

40. Zirkonium (Zr) <— 41. Niob (Nb) —> 42. Molybden (Mo)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Niob
https://en.wikipedia.org/wiki/Niobium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 92,90637 u
Utseende: Grå metallisk, blåaktig vid oxidation

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 8.57 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 750 K (2 477 °C)
Kokpunkt: 5 017 K (4 744 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 10,83 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 26,4 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 696,6 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.60 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 145 (198) pm
Kovalent radie: 137 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁴ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 12, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Oxider (basicitet): (svag syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,6

Diverse

Kristallstruktur: body-centered cubic (bcc)
Ljudhastighet: 3 480 m/s
Termisk expansion: 7.3 µm/(m⋅K)
Värmeledningsförmåga: 53.7 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 6,93 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 152 nΩ⋅m (at 0 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet:
Youngs modul: 105 GPa
Skjuvmodul: 38 GPa
Bulks modul: 170 GPa
Poissons konstant: 0.40
Mohs hårdhet: 6
Vickers hårdhet: 870–1320 MPa
Brinells hårdhet: 735–2450 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-03-1

Historia

Namnursprung: Efter Niobe i grekiska mytologin, dotter till Tantales
Förutsägelse:
Upptäckt: Charles Hatchett (1801)
Första isolation: Christian Wilhelm Blomstrand (1864)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Half-life (t1/2)	Decay mode	Pro­duct
90Nb	{syn}	15 h	β+	90Zr
91Nb	{syn}	680 y	ε	91Zr
91mNb	{syn}	61 d	IT	91Nb
92Nb	Spår	3.47×107 y	ε γ	92Zr
92m1Nb	{syn}	10 d	ε γ	92Zr
93Nb	100%	Stabil
93mNb	{syn}	16 y	IT	93Nb
94Nb	Spår	20.3×103 y	β− γ	94Mo
95Nb	{syn}	35 d	β− γ	95Mo
95mNb	{syn}	4 d	IT	95Nb
96Nb	{syn}	24 h	β−	96Mo

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_niobium

---

Niob

Niob (tidigare på engelska columbium Cb) har kemiskt tecken Nb och är ett mycket sällsynt metallisktgrundämne som tillhör övergångsmetallerna.

Historik

Niob upptäcktes första gången 1801 av Charles Hatchett, genom framställning av niob(V)oxid ur det niobrika mineralet columbit. Han kallade det nyupptäckta ämnet columbium, efter upptäcktens anknytning till Amerika. John Winthrop hade sänt en samling mineral till Hans Sloane i England. Vid Sloanes död 1753 tillföll samlingen British Museum, där Hatchett nästan 50 år senare fick i uppdrag att identifiera och katalogisera mineralerna.

Man trodde länge att ämnet var identiskt med tantal, upptäckt 1802 av Anders Gustaf Ekeberg. William Hyde Wollaston hade 1809 analyserat både columbit och tantalit och dragit slutsatsen att tantal är identiskt med columbium. Heinrich Rose visade 1844 att så inte var fallet och gav det lättare ämnet namnet niobium. Metallen framställdes av den svenske kemisten Christian Wilhelm Blomstrand 1864 genom att upphetta niobklorid i vätgas.

Namnet niob kommer av Niobe, Tantalus dotter i den antika grekiska mytologin, och gavs på grund av ämnets likhet med tantal. Namnet niob (Nb) accepterades på den europeiska kontinenten, men i USA fortsatte man länge att kalla metallen columbium (Cb). I Storbritannien användes båda namnen. Först 1949 beslöt International Union of Pure and Applied Chemistry att niob skulle gälla för hela världen.

Separation av niob från tantal

Flera niobhaltiga mineral innehåller förutom grundämnet niob även en varierande halt av grundämnet tantal. Dessa två grundämnen är kemiskt mycket lika och därmed svåra att separera. De kan dock skiljas åt med olika metoder. Traditionellt har framför allt två metoder använts. Den första bygger på att man överför niob och tantal till klorid-form (NbCl₅ respektive TaCl₅) varefter de skiljs och renas genom destillation. Den andra metoden bygger på fraktionerad kristallisation där metallerna överförs till fluoridform med fluorvätesyra och kaliumfluorid. Tantal bildar kaliumfluorotantalat (K₂TaF₇) som kristalliseras ut medan niob bildar ett oxifluoroniobat med högre löslighet som inte kristalliserar förrän pH ändras. Denna metod kom dock i mitten av 1900-talet att ersättas av metoder som bygger på vätskeextraktion. Det kan t.ex. ske genom att mineral med de båda ämnena löses i till exempel fluorvätesyra, extraheras över till en organisk fas av t.ex. metylisobutylketon, tributylfosfat eller 1-oktanol, och därefter selektivt extraheras tillbaka till en vattenfas och sedan fälls ut t.ex. med hjälp av kaliumfluorid eller ammoniak. Denna princip har sedan vidareutvecklats till metoder där faserna separeras med membran.

Förekomst

Columbit

Columbit är en viktig niobmalm. I denna är niob ofta förenat med järn (Fe) och mangan (Mn), utöver syre (O): (Fe,Mn)Nb₂O₆. Föreningen med järn kallas ferrocolumbit (järncolumbit), niobit eller columbit-(Fe), med mangan manganocolumbit eller columbit-(Mn).

Järncolumbit finns tillsammans med kryolit, på Grönland och i Norge, liksom tillsammans med granit på flera platser i såväl Europa som Nordamerika. Järnkolumbit bildar svarta, rombiska kristaller.

En columbitrik malm är coltan (columbit-tantalit), där columbiten bildat en fast lösning med det likartade tantal-rika mineralet tantalit ((Fe,Mn)Ta₂O₆).

Euxenit

Ett annat mineral, som innehåller niob är euxenit, där även terbium ingår.

Sövit

Ytterligare ett mineral med niobinnehåll är Sövit. Det bröts på 1950-talet i Norge fram till 1963 för att framställa niob för USA:s militära kärnvapen- och raketutvecklingsprogram.

Niobföreningar

• Nioboxider, Nb₂O₅, Nb₂O₃

Användning

Legeringar med niob används bland annat till extra starka svetsfogar och komponenter i jetmotorer.

Niobgruvor

• Mrima Hill mine, Kenya
• Søve gruver, Norge (1940-telet–1960-talet)

H-fraser	H228
P-fraser	P210, P240

39. Yttrium (Y) <— 40. Zirkonium (Zr) —> 41. Niob (Nb)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Molybden
https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 91,224 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 6.52 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 5.8 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 128 K (1 855 °C)
Kokpunkt: 4 682 K (4409 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 14,02 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 16,9 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 58,2 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 25.36 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 155 (206) pm
Kovalent radie: 148 pm
van der Waalsradie:
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d² 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 10, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, 0, +1, +2, +3, +4
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan):
Elektronegativitet (Allenskalan):
Normalpotential:

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 3 800 m/s
Värmeledningsförmåga: 5.7 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Elektrisk konduktivitet: 2,36 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 421 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Youngs modul: 88 GPa
Skjuvmodul: 33 GPa
Bulks modul: 91.1 GPa
Poissons konstant: 0.34
Mohs hårdhet: 5
Vickers hårdhet: 820–1800 MPa
Brinells hårdhet: 638–1880 MPa

Identifikation

CAS-nummer:
EG-nummer:
Pubchem:
RTECS-nummer:

Historia

Namnursprung: Efter zircon, zargun زرگون vilket menas ”guld-färgad”.
Upptäckt: Martin Heinrich Klaproth (1789)
Första isolation: Jöns Jakob Berzelius (1824)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderrfall	Sönderfallsprodukt
88Zr	{syn}	83.4 d	ε γ	88Y
89Zr	{syn}	78.4 h	ε β+ γ	89Y 89Y
90Zr	51.45%	Stabil
91Zr	11.22%	Stabil
92Zr	17.15%	Stabil
93Zr	Spår	1.53×106 y	β−	93Nb
94Zr	17.38%	Stabil
96Zr	2.80%	2.0×1019 y	β−β−	96Mo

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_zirconium

---

Zirkonium

Zirkonium är ett grå-vitt metalliskt grundämne som kemiskt liknar titan.

Egenskaper

Zirkonium har god motståndskraft mot korrosion och låg benägenhet att absorbera neutroner (har liten träffyta).

Zirkonium är mycket reaktivt, och förenar sig lätt med syre, kväve och kol. Även små mängder förorening med dessa ämnen har stor inverkan. Generellt ökar hårdheten så mycket att resulterande metall motstår fortsatt bearbetning. Avsiktlig tillsats av små mängder aluminium, krom, molybden, nickel, niob, titan eller volfram kan öka den mekaniska hållfastheten och användbarheten avsevärt

Atomen har en omvandlingspunkt vid 863 °C. Under denna temperatur legerar sig zirkonium inte spontant med andra metaller. (Jämför guld i kontakt med kvicksilver.)

Vid temperaturer över ca 1 000 °C reagerar zirkonium snabbt och exotermt med vatten under bildning av vätgas och zirkoniumoxid.

I luft får zirkonium snabbt ett tunt överdrag av zirkoniumdioxid, ZrO₂ och zirkoniuminitrid, ZrN. Överdraget är mycket hårt och tätt och hindrar fortsatt påverkan. Så skyddat motstår zirkonium kall utspädd salpetersyra, kall utspädd svavelsyra och t o m varm utspädd klorvätesyra. Även mot starka baser är motståndskraften god, t.ex. mot natriumhydroxid, NaOH. Motståndskraften mot kokande vatten och överhettad vattenånga, som är mycket aggressivt, är bättre än vad s.k. rostfritt stål har.

Zirkoniumpulver är självantändande i närvaro av syre.

En nackdel är att zirkonium är dyrt. 1956 kostade zirkoniumsvamp cirka 114 kr/kg. 1956 uppskattades detta öka priset till omkring 230 kr/kg. Det innebär i prisnivån i mitten på 2020-talet flera tusen kr/kg. Den kostar till och med ännu mer efter behandlingen för att metallen ska kunna vara användbar.

Historia

Zirkoniumdioxid framställdes 1789 ur mineralet zirkon av den tyska kemisten Martin Heinrich Klaproth. Metalliskt zirkonium isolerades av Jöns Jacob Berzelius 1824. Namnet kommer av zirkon, vars namn i sin tur kommer av Persiskan (زرگون)zargun, guldfärgad.

Användning

• Den goda motståndskraften mot korrosion samt låga benägenheten att absorbera neutroner gör att zirkoniumlegeringar är ett vanligt kapslingsmaterial för uranbränsle i kärnreaktorer. Det låga absorptionstvärsnittet om 0,18 barn förbättrar neutronekonomin i klyvningsprocessen samt minskar benägenheten för materialet att försämras av neutronbestrålning. Normalt samexisterar zirkonium och hafnium, men till skillnad från zirkonium är hafnium en mycket bra neutronabsorbator (absorptionstvärsnitt 120 barn), varför det ur denna synpunkt är viktigt att kunna separera de två ämnena. För att zirkonium ska kunna användas i kärnreaktorer måste hafniumhalten vara mindre än 100 ppm. Zirkoniums benägenhet att reagera med vatten vid höga temperaturer är väl känd och en försvårande omständighet vid olycksförlopp med överhettat kärnbränsle.
• Zirkonium används i vissa proteser och implantat eftersom det inte är giftigt.
• Zirkoniumdioxid (ZrO₂) används i kemiska laboratorier till mortlar och i metallurgiugnar. Eftersom den är mekaniskt starkt och flexibelt, kan pulvret sintras till keramiska knivar.

Förekomst

Zirkonium är ganska vanligt i jordskorpan (det tjugonde vanligaste) och återfinns speciellt i Ryssland och Sydafrika. Zirkon (zirkoniumsilikat, ZrSiO₄) är det vanligast naturligt förekommande zirkoniummineralet. Det finns som vittringsrest i strandsand. Brytvärda mängder finns huvudsakligen i Australien, men även i någon mån i Indien. Baddelyit, även kallat zirconia innehåller 90–93 % zirkoniumdioxid, ZrO₂ och utvinnes mest i Brasilien. Zirkit är ett blandmineral, som innehåller 73 – 85 % zirkon samt baddeleyit. Zirkonium förekommer ofta tillsammans med hafnium, uran och torium.

Framställning

När Jöns Jacob Berzelius första gången framställde zirkonium var det ur kaliumfluorzirkonat (K₂ZrF₆) som reducerades med kalium.

Nu för tiden framställer man zirkonium genom att reducera zirkoniumklorid (ZrCl₄) med magnesium (krollprocessen). ZrCl₄ + 2Mg → 2MgCl₂ + Zr

Zirkonium kan även framställas genom reduktion av zirkoniumoxid med magnesium eller kalcium. ZrO₂ + 2Ca → 2CaO + Zr

Exempel på industriell framställning

• Grävmaskin lastar zirkonsand på lastbil, som transporterar sanden till anrikning på skakbord. Järn m m tas bort med magnetiska och elektrostatiska separatorer. Innehållet av 2 % hafnium fångas inte av fysiska metoder, utan måste tas bort på kemisk väg.
• Ett koncentrat av 65 % ZrO₂ upphettas i en ljusbågsugn med förbrukningsbara kolelektroder, varvid zirkoniumkarbid, ZrC bildas. Sandens oönskade innehåll av kisel frånskiljes i form av kiseldioxid,SiO₂. Kiseldioxid är lättfllyktigt och avgår i form av rök. Zirkoniumhalten är nu 75 – 85 %
• Zirkoniumkarbiden kloreras med klorgas Cl₂, varvid zirkoniumtetraklorid, ZrCl₄ bildas samt en blandning av oönskad kilseltetraklorid, SiCl₄, titantetraklorid, TiCl₄, aluminiumtriiklorid, AlCl₃ och hafniumtetraklorid, HfCl₄. Detta upphettas till 331 °C, då zirkoniumtetraklorid sublimerar till gasform. Genom fraktionerad kylning därefter separeras lättflyktig kiseltetraklorid, titantetraklorid och aluminiumtriklorid som nyttiga biprodukter. Hafnium liknar zirkonium kemiskt och följer zirkonium vidare i processen.
• Om zirkonium ska användas i kärnkraftsammanhang är minsta spår av kvarvarande hafnium skadligt. Efter kylningen återstår zirkoniumtetraklorid, förorenat med hafniumtetraklorid till fast form. Detta omvandlas så till vattenlösliga salter. Genom tillsats av vissa i vatten olösliga organiska lösningsmedel som attakerar zirkonium hellre än hafnium eller tvärtom, allt efter val av det organiska lösningsmedlet kan man separera hafnium från zirkonium. Efter ytterligare några kemiska steg har man så fått bort hafniumdioxid, HfO₂ som användbar biprodukt samt ren zirkoniumtetrahydroxid, Zr(OH)₄.
• Den nu hafniumfria zirkoniumtetrahydroxiden filtreras och torkas varpå följer kalcinering. Återstoden är ren zirkoniumdioxid ZrO₂.
• I nästa steg blandas zirkoniumdioxiden med kolpulver. Som bindemedel tillförs dextrin upplöst i vatten. Det hela pressas samman till briketter, som är lätt att transportera till kloreringsverket för förnyad klorering till ren zirkoniumtetraklorid.
• Kloriden överförs slutligen till metall med krollprocessen, som använder magnesium som hjälpämne. (Det är samma process som används för framställning av metallisk titan.)

Högrent zirkonium

Vid måttligt hög temperatur förgasas jod. Ångan får verka på zirkonium, som då korroderar till zirkoniumjodid, ZrI₄, som också är en gas. Gasblandningen leds mot en elektriskt upphettad motståndstråd. Zirkoniumjodiden sönderfaller då i jod, som återgår till processen och högrent zirkonium, som bildar kristaller som fastnar på tråden. Processen är långsam och blir så dyr att den inte får något kommersiellt intresse.

H-fraser	H228
P-fraser	P210, P240

38. Strontium (Sr) <— 39. Yttrium (Y) —> 40. Zirkonium (Zr)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Yttrium
https://en.wikipedia.org/wiki/Yttrium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 88,90585 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 4,472 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 4,24 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 799 K (1 526 °C)
Kokpunkt: 3 609 K (3336 °C)
Molvolym: 19,88 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 11,4 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 363 kJ/mol

Atomära egenskaper

Atomradie: 180 (212) pm
Kovalent radie: 162 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹ 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 9, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: 0, +1, +2, +3
Oxider (basicitet): Y₂O₃ (svag bas)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,22

Diverse

Kristallstruktur: hexagonal close-packed (hcp)
Ljudhastighet: 3 300 m/s
Termisk expansion: α, poly: 10.6 µm/(m⋅K) (at r.t.)
Värmeledningsförmåga: 17.2 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 1,66 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: α, poly: 596 nΩ⋅m (at r.t.)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +2.15×10⁻⁶ cm³/mol (2928 K)
Youngs modul: 63.5 GPa
Skjuvmodul: 25.6 GPa
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 41.2 GPa
Poissons konstant: 0.243
Brinells hårdhet: 200–589 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-65-5
EG-nummer:
Pubchem:
RTECS-nummer:

Historia

Namnursprung: Eftter Ytterby (Sverige) och dess mineral ytterbite (gadolinite)
Upptäckt: Johan Gadolin (1794)
Första isolation: Friedrich Wöhler (1838)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
87Y	{syn}	3.4 d	ε γ	87Sr
88Y	{syn}	106.6 d	ε γ	88Sr
89Y	100%	Stabil
90Y	{syn}	2.7 d	β− γ	90Zr
91Y	{syn}	58.5 d	β−	91Zr

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_yttrium

---

Yttrium

Yttrium är ett grundämne som räknas till de sällsynta jordartsmetallerna. Det namngavs 1794 – som en jordart – efter fyndorten Ytterby gruva (vid svenska Vaxholm). 1843 fick det sitt nuvarande namn, sedan andra grundämnen (i formen av oxider) separerats.

Historia

Se även: jordartsmetaller

Yttrium upptäcktes första gången 1794, som en svart och tung ”förorening” bland kvarts och fältspat i pegmatitbrottet i Ytterby gruva på Resarö (Stockholms skärgård). Upptäckaren var amatörgeologen löjtnant Carl Axel Arrhenius, verksam vid Vaxholms garnison. Han uppmärksammade den finske geologen Johan Gadolin (då i Uppsala) om upptäckten, och denne konstaterade att materialet nog var:

”31 delar kiseljord, 19 delar alunjord, 12 delar järnkalk och 38 delar av en okänd jordart.”

– Johan Gadolin, 1794

Ledande kemister från Tyskland och Frankrike bekräftade därefter sanningshalten i Gadolins påstående. Den okända ”jordarten” fick namnet yttria (eller ytterjord), efter namnet på gruvan.

Senare gavs mineralet namnet gadolinit till minne av Johan Gadolin, men det har också kallats ytterbit och ytterit. Gadolinit har visat sig ha sammansättningen Be₂FeY₂Si₂O₁₀. Johan Gadolin brukar härigenom anses vara den som upptäckte grundämnet yttrium.

År 1828 lyckades Friedrich Wöhler att separera yttrium som metall i oren form. Senare kom Carl Gustaf Mosander att ägna sig åt de sällsynta jordarterna, och han lyckades 1843 isolera yttriumoxid från två andra oxider – erbium- och terbiumoxid. Först långt senare kunde man genom jonbytesseparation framställa dem som rena grundämnen.

Också erbium och terbium har fått sina namn från Ytterbygruvan, liksom även ytterbium. Den sistnämnda framställdes genom att man 1878 ur den sällsynta jordarten erbia lyckades få fram en oxidkomponent som fick namn ytterbia; 19 år senare gav den oxidkomponenten som resultat de nya grundämnena ytterbium och lutetium.

Yttrium utsågs 2005 till Upplands landskapsgrundämne, genom ett beslut av Svenska Nationalkommittén för kemi.

Förekomst och framställning

Den genomsnittliga halten av yttrium i jordskorpan är 28–31 ppm. Yttrium förekommer aldrig i fri form i naturen utan finns i lantanoidmineral, som till exempel xenotim, fergusonit, samarskit, yttrialit och gadolinit. Metallen kan framställas genom reduktion av yttriumklorid elektrolytisk eller med natrium. Kan också framställas genom reaktion mellan yttriumoxid och magnesium.

När andelen yttrium i marken överstiger 50 ppm blir den ofta lönsam att använda till yttriumutvinning. Ett lovande pilotförsök har gjorts i Sverige, där man använt tränade spårhundar för att leta upp sådana jordar. Vid pilotförsöket markerade hundarna rätt i fyra fall av fem.

Användning

Yttriumföreningar ingår i specialglas och som lysämne i färg-TV-rör, där de ger upphov till rött ljus. Blandoxider med innehåll av yttrium används i högtemperatursupraledare och lasrar. Yttriumoxid har även använts i glödstrumpor.

Inom elektronikindustrin är yttrium en nödvändig komponent vid tillverkning av bildskärmar, lysdioder, lågenergilampor och fiberkabel. År 2015 beräknas den globala, årliga efterfrågan på yttrium motsvara 215 000 ton, och den största delen utvinns i Kina.

H-fraser	H228, H250, H302+H312+H332
P-fraser	P210, P222, P231, P280, P422, P240, P241, P370+P378a

37. Rubidium (Rb) <— 38. Strontium (Sr) —> 39. Yttrium (Y)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Strontium
https://en.wikipedia.org/wiki/Strontium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 87,62 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 2.64 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 2.375 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 050 K (769 °C)
Kokpunkt:1 655 K (1 384 °C)
Molvolym: 33,94
Smältvärme: 8,3 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 144 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 26.4 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 219 pm
Kovalent radie: 192 pm
van der Waalsradie: 249 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 5s²
e⁻ per skal: 2,8,18,8,2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: +1, +2
Oxider (basicitet): SrO (stark bas)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 0,95

Diverse

Kristallstruktur: Kubisk ytcentrerad
Termisk expansion: 22.5 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 35.4 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 7,62·10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet:
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −92.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 15.7 GPa
Skjuvmodul: 6.03 GPa
Poissons konstant: 0.28
Mohs hårdhet: 1,5

Identifikation

CAS-nummer: 7440-24-6

Historia

Namnursprung: Efter mineralet strontianit, vilket själv är döpt efter Strontian, Skottland
Upptäckt : William Cruickshank (1787)
Första isolation: Humphry Davy (1808)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
82Sr	{syn}	25.36 d	ε	82Rb
83Sr	{syn}	1.35 d	ε β+ γ	83Rb 83Rb
84Sr	0.56%	Stabil
85Sr	{syn}	64.84 d	ε γ	85Rb
86Sr	9.86%	Stabil
87Sr	7.00%	Stabil
88Sr	82.58%	Stabil
89Sr	{syn}	50.52 d	ε β−	89Rb 89Y
90Sr	Spår	28.90 y	β−	90Y

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_strontium

---

Strontium

Strontium är ett grundämne som är del av gruppen alkaliska jordartsmetaller och har atomnummer 38 och kemiskt tecken Sr. I ren form är den en mjuk och silvervit metall. Strontium är kraftigt kemiskt reaktivt och måste förvaras skyddat från luft och vatten, i till exempel fotogen. Isotopen strontium-90 förekommer i radioaktivt nedfall efter atombomber och i utbränt kärnbränsle, och har en halveringstid på 28 år. ⁹⁰Sr är farlig då strontium på grund av sin kemiska likhet med kalcium lagras i skelettet.

Användning

Ett av de största användningsområdena för strontium är i glaset på katodstrålerör, eftersom röntgenstrålning kan bildas i bildröret. För att strålningen inte skall träffa den som tittar används strontium i glaset för att blockera röntgenstrålningen. Andra exempel på användningsområden för strontium är:

• Vid produktion av permanentmagneter gjorda av järnoxid.
• Strontium-titanoxid (SrTiO₃) har ungefär samma brytningsindex som diamant och säljs därför som diamantimitation men är däremot mycket mjukare än diamant (6 i hårdhet på Mohs hårdhetsskala jämfört med diamants 10).
• Strontium används i fyrverkerier för lila färg och inom pyroteknik för att få röd lågfärg.
• Strontiumklorid (SrCl₂) används i en del tandkrämer för känsliga tänder.

Förekomst och framställning

Strontium är ganska vanligt i jordskorpan, där det är det 15:e vanligaste grundämnet. Strontium finns dock aldrig som metall på jorden, men i salter som till exempel strontiumsulfat (SrSO₄) och strontiumkarbonat (SrCO₃). Man framställer strontium genom smältelektrolys av strontiumklorid (SrCl₂):

Vid anoden: 2Cl^– → Cl₂ + 2 e^–

Vid katoden: Sr²⁺ + 2 e^– → Sr

Historia

Namnet strontium kommer från den skotska byn Strontian, eftersom metallen upptäckts i malm från blygruvorna där. Redan 1790 upptäckte fysikerna Adair Crawford och William Cruickshank att malm från Strontian hade ovanliga egenskaper. Fysikern och mineralsamlaren Friedrich Gabriel Sulzer analyserade mineralet från Strontian tillsammans med Johann Friedrich Blumenbach och kallade det för strontianit. Metallen renframställdes 1808 av Humphry Davy genom elektrolys av en blandning av strontiumklorid och kvicksilver(II)oxid. Hope ändrade namnet till strontium.

Biologisk roll

Den stora kemiska likheten med kalcium gör att strontium förekommer parallellt med kalcium i flertalet biologiska sammanhang. Då strontiums förekomst är lägre blir halterna dock motsvarande låga. I skelettet är omkring 0,25 % av kalciumet ersatt med strontium. Om födan kommer från platser med högre halt av strontium i jorden blir andelen större, utan att detta har några påtagliga hälsoeffekter. Flertalet strontiumföreningar är, i likhet med kalciums, ogiftiga.

H-fraser	H260, H315
P-fraser	P223, P231 + P232, P370 + P378, P422

36. Krypton (Kr) <— 37. Rubidium (Rb) —> 38. Strontium (Sr)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Rubidium
https://en.wikipedia.org/wiki/Rubidium

Generella egenskaper

Relativ atommassa:
Utseende:

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 1.532 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 1.46 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 312,46 K (39 °C)
Kokpunkt: 961 K (688 °C)
Trippelpunkt :312.41 K, ​? kPa
Kritisk punkt: 2093 K, 16 MPa (extrapolated)
Molvolym: 5576 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 2,192 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 72,216 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 31.060 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 235 (265) pm
Kovalent radie: 211 pm
van der Waalsradie: 44 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 5s¹
e⁻ per skal: 2,8,18,8,1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −1, +1
Oxider (basicitet): Rb₂O (stark bas)
Elektronegativitet (Paulingskalan):
Elektronegativitet (Allenskalan):
Normalpotential:

Diverse

Kristallstruktur: Kubisk rymdcentrerad
Ljudhastighet: 1300 m/s
Termisk expansion:
Värmeexpansion: 90 µm/(m⋅K) (at r.t.)
Värmeledningsförmåga: 58.2 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 7,79·10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 128 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Svagt paramagnetiskt
Magnetisk susceptibilitet: +17.0×10⁻⁶ cm³/mol (303 K)
Youngs modul: 2.4 GPa
Skjuvmodul:
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 2.5 GPa
Mohs hårdhet: 0,82
Brinells hårdhet: 0.216 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-17-7

Historia

Upptäckt: Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff (1861)
Isolerat: George de Hevesy

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
83Rb	{syn}	86.2 d	ε γ	83Kr
84Rb	{syn}	32.9 d	ε β+ γ	84Kr 84Kr 84Sr
85Rb	72.17%	Stabil
86Rb	{syn}	18.7 d	β− γ	86Sr
87Rb	27.83%	4.88×1010 y	β−	87Sr

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_rubidium

Rubidium

Rubidium är ett grundämne som tillhör gruppen alkalimetaller.

Historia

Rubidium upptäcktes första gången av Robert Bunsen och Gustav Kirchhoff i Heidelberg 1861 genom att använda spektroskopi. På grund av de ljusa röda linjerna i strålningen valde de ett latinskt namn, rubidus, som har betydelsen mörkröd. Bunsen var även den förste att framställa metalliskt rubidium, vilket han gjorde genom reduktion av rubidiumklorid med kalium.

Användning

Rubidium utnyttjas framför allt i oscillatorer till atomur (rubidiumbaserade oscillatorer är avsevärt billigare än cesiumbaserade men inte fullt så stabila) och vid datering av meteoriter. Rubidiumhalider har haft medicinsk användning mot depressioner och rubidiumklorid används som oktantalshöjare i bensin.

Förekomst och framställning

Rubidium är inte särskilt sällsynt men brukar sällan bilda egna mineral utan följer oftast kaliummineral. Man vet att ca 25 procent av alla rubidiumatomer är den radioaktiva isotopen ⁸⁷Rb. Denna isotop, som har en halveringstid på 47 miljarder år, sönderfaller i ⁸⁷Sr och all ⁸⁷Sr i universum har tillkommit på detta sätt. Eftersom solsystemet är mycket yngre finns det mesta ⁸⁷Rb kvar. När en meteorit bildas stängs ⁸⁷Rb in och det ⁸⁷Sr som bildas likaså. Förhållandet mellan mängderna av de båda isotoperna ger således ett mått på meteoritens ålder.

Med halogenider bildar rubidium salterna rubidiumfluorid, rubidiumklorid och så vidare.

Metallen kan framställas genom reduktion av rubidiumklorid med kalcium under reducerat tryck vid ca 750 °C

H-fraser	H260, H314
EUH-fraser	EUH014
P-fraser	P223, P231+P232, P280, P305+P351+P338, P370+P378, P422

35. Brom (Br) <— 36. Krypton (Kr) —> 37. Rubidium (Rb)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Krypton
https://en.wikipedia.org/wiki/Krypton

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 83,798 u
Utseende: Färglös i gasform

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 3.749 g/L
Densitet (vid smältpunkten): 2.413 g/cm³
Aggregationstillstånd: Gas
Smältpunkt: 115,79 K (-157,42 °C)
Kokpunkt: 119,93 K (-153,22 °C)
Trippelpunkt: 115.775 K, ​73.53 kPa
Molvolym: 27,99 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 1,638 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 9,029 kJ/mol
Molär värmekapacitet:

Atomära egenskaper

Atomradie: inga data (88) pm
Kovalent radie: 110 pm
van der Waalsradie: 202 pm
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 8

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: 0, +1, +2
Elektronegativitet (Paulingskalan): 3,00

Diverse

Kristallstruktur: Kubisk tätpackning (ccp)
Ljudhastighet: 1120 m/s
Värmeledningsförmåga: 9.43×10⁻³  W/(m⋅K)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −28.8×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)

Identifikation

CAS-nummer: 7439-90-9

Historia

Upptäckt och första isolation: William Ramsay and Morris Travers (1898)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
78Kr	0.36%	9.2×1021 y	εε	78Se
79Kr	{syn}	35 h	ε γ	79Br
80Kr	2.29%	Stabil
81Kr	Spår	2.3×105 y	ε γ	81Br
82Kr	11.59%	Stabil
83Kr	11.50%	Stabil
84Kr	56.99%	Stabil
85Kr	{syn}	11 y	β−	85Rb
86Kr	17.28%	Stabil

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_krypton

---

Krypton

Krypton är ett icke-metalliskt grundämne som har atomnummer 36 och kemiskt tecken Kr. Krypton är en ädelgas som är relativt sällsynt i jordens atmosfär. Krypton är precis som de andra ädelgaserna ovillig att bilda kemiska föreningar med andra ämnen men kan reagera med fluor och bilda instabila fluorider.

Historia

Krypton upptäcktes 1898 av de två forskarna Morris William Travers och William Ramsay. De försökte upptäcka den ädelgas som fanns mellan helium och argon genom att utgå från en liter flytande luft där det mesta av kvävet och syret fick avdunsta och sedan befriades gasen från restsyre och restkväve med glödande koppar och magnesium. När de sedan undersökte gasens spektrum, fann de en skarp grön linje och en gul-grön linje. De döpte gasen till krypton efter ett grekiskt ord som betyder ”gömd”.

Men när de bestämde gasens atomvikt, var den 84 och inte cirka 20, som de trodde den skulle vara. Detta innebar att gasen hörde hemma efter argon i det periodiska systemet. Den gas forskarna först trodde det var, med atomvikten cirka 20, hittades några veckor senare av samma forskare och döptes till neon.

Förekomst

Krypton är en ovanlig gas som förekommer till 0,0001 % eller 1 ppm i atmosfären.

Ädelgas	Andel i atmosfären
Neon	0,00153 %
Argon	0,934 %
Krypton	0,0001 %
Xenon	0,000005 %

Framställning

Krypton framställs som de flesta andra ädelgaser genom fraktionerad destillation av luft.

Användning

Krypton används i en del glödlampor då krypton har lägre värmeledningsförmåga än argon och ger glödtråden högre temperatur och ljusstyrka. Krypton används också i värmeisolerande fönster på grund av sin låga värmeledningsförmåga.

Kryptonfluorid-lasrar

I kryptonfluorid-lasrar tillförs en viss mängd energi till kryptongas blandad med fluorgas som då bildar en instabil fluorid. När energitillförseln upphör sönderfaller kryptonfluoriden och avger ultraviolett ljus.

H-fraser	H280
P-fraser	P403

34. Selen (Se) <— 35. Brom (Br) —> 36. Krypton (Kr)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Brom
https://en.wikipedia.org/wiki/Bromine

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 79,904
Utseende: Rödbrun ångande vätska

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 3.1028 g/cm³
Aggregationstillstånd: Flytande
Smältpunkt: 265,8 K (−7 °C)
Kokpunkt: 332 K (59 °C)
Trippelpunkt: 265,90 K, ​5,8 kPa
Molvolym: 19,78 × 10⁻⁶ m³/mol
Smältvärme: 5,286 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 15,438 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 75,69 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 115 (94) pm
Kovalent radie: 114 pm
van der Waalsradie: 185 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 7

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −1, +1, +3, +4, +5, +7
Oxider (basicitet): Starkt sur
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,96

Diverse

Kristallstruktur: Ortorombisk
Ljudhastighet: 206 m/s (at 20 °C)
Värmeledningsförmåga: 0,122 W/(m⋅K)
Elektrisk resistivitet: 7.8×10¹⁰ Ω⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −56.4×10⁻⁶ cm³/mol

Identifikation

CAS-nummer: 7726-95-6

Historia

Namnursprung:
Förutsägelse:
Upptäckt och första isolation:

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
79Br	51%	Stabil
81Br	49%	Stabil

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_bromine

---

Brom

Brom (latinskt namn, bromum) är ett icke-metalliskt grundämne som tillhör gruppen halogener.

Historia

Brom upptäcktes 1826 av fransmannen Antoine Jérôme Balard i moderluten från havssaltstillverkning. Bromets existens verifierades av Gay-Lussac och Thénard, samt Vauquelin. Gay-Lussac föreslog namnet brom, som hämtats från grekiskans bronos, stank, och syftar på bromets starka lukt. Oberoende av Barnard utvanns brom vid samma tid av tyskarna Carl Jacob Löwig och Justus von Liebig.

Egenskaper

Vid standardtryck och -temperatur är brom en mörk rödbrun frätande vätska, som avger giftiga ångor med obehaglig lukt. Brom löst i vatten kallat bromvatten är ett reagens på omättade kolväten. De reagerar och bryter sina dubbelbindningar och binder in bromatomerna och det brunfärgade bromvattnet förlorar färgen.

Användningsområde

Flamskyddsmedel

Brom används som komponent i en mängd olika sammansättningar flamskyddsmedel som gemensamt kallas bromerade flamskyddsmedel. De används för att förhindra brand och i nästa steg fördröja och minimera spridningen av brandförloppet och är vanligt förekommande i fordonsinredning samt elektronisk utrustning som datorer, tv-apparater och kontorsmaskiner. Bromerade flamskyddsmedel är skadliga för miljö och hälsa.^[2]

Fotopapper

Brom i förening med silver, silverbromid (AgBr), används tack vare sin ljuskänslighet vid tillverkning av fotopapper.

Medicin

Från 1850-talet och till början av 1900-talet var alkalibromider, särskilt kaliumbromid, vanligt använda inom sjukvården på grund av sin sedativa verkan. På grund av bromidens toxicitet och bieffekter, som kallas bromism, upphörde användningen. I vissa länder förekommer fortfarande en begränsad användning av kaliumbromid i kombination med fenobarbital mot epilepsi, och ämnet förekommer även inom veterinärmedicinen.

Farliga egenskaper

Brom orsakar vid hudkontakt frätskador som kan bli djupa och svårläkta. Förtäring eller inandning orsakar förgiftning som kan vara livshotande.

H-fraser	H303, H314, H330, H400
P-fraser	P260, P273, P280, P284, P305 + P351 + P338, P310

33. Arsenik (As) <— 34. Selen (Se) —> 35. Brom (Br)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Selen
https://en.wikipedia.org/wiki/Selenium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 78,96 u
Utseende: Grå metallisk glans

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): gray: 4.81 g/cm³, alpha: 4.39 g/cm³, vitreous: 4.28 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 3.99 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 494 K (217 °C)
Kokpunkt: 958,8 K (685 °C)
Molvolym: 16,42 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 6,694 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 26,3 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 25,363 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 115 (103) pm
Kovalent radie: 116 pm
van der Waalsradie: 190 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 6

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, −1, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Oxider (basicitet): (starkt sur)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,48

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 3350 m/s
Termisk expansion: 37 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: amorphous: 37 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Elektrisk konduktivitet: amorphous: 0.519 W/(m⋅K)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −25.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 10 GPa
Skjuvmodul: 3,7 GPa
Bulks modul: 8,3 GPa
Poissons konstant: 0,33
Mohs hårdhet: 2,0
Brinells hårdhet: 736 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7782-49-2
EG-nummer:
Pubchem:
RTECS-nummer:

Historia

Namnursprung: Efter Selene, grekisk mångudinna
Upptäckt och första isolation: Jöns Jakob Berzelius and Johann Gottlieb Gahn (1817)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
72Se	{syn}	8.4 d	ε γ	72As
74Se	0.86%	Stabil
75Se	{syn}	119.8 d	ε γ	75As
76Se	9.23%	Stabil
77Se	7.60%	Stabil
78Se	23.69%	Stabil
79Se	Spår	3.27×105 y	β−	79Br
80Se	49.80%	Stabil
82Se	8.82%	1.08×1020 y	β−β−	82Kr

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_selenium

---

Selen

Selen, (latinskt namn Selenium) är ett icke-metallisktgrundämne, som bland annat förekommer i jorden och i viss rök och damm. Det är ett spårämne men är mycket giftigt i större mängder. Selenbrist på grund av dålig kost är ovanligt. Selen förekommer i olika former. Amorft selen är rött med en densitet av 4,26. Kristallinskt selen finns i brunsvart, röd och grå form, densitet 4,28. Metalliskt selen har densiteten 4,79.

Historia

Jacob Berzelius undersökte hösten 1817 ett rödaktigt slam från blykamrarna i Gripsholms svavelsyrefabrik. De första resultaten tolkades som att slammet kunde innehålla tellur. Svavelråvaran var pyrit från Falu gruva som även innehöll selenhaltiga sulfosalter. Några tellurhaltiga mineral var dock inte kända från Falu gruva. Efter fortsatta grundliga undersökningar i Stockholm kunde han i början av 1818 fastslå och tillkännage att slammet inte innehöll tellur utan det var ett nytt grundämne. Eftersom tellur uppkallats efter Jorden, namngavs selen efter Månen (grekiska Selene, månen). för att utmärka dess släktskap med tellur. Selens fotoelektriska egenskaper upptäcktes år 1873.

Människans selenomsättning

Selen intas med födan, där den finns i olika former. Största källorna till selen är paranötter, kött, fisk, skaldjur, inälvsmat, ägg, fågel och mjölkprodukter. Grönsakers selenhalter är beroende på var de odlats. Svenska grönsaker är jämförelsevis selenfattiga.

Oavsett form upptas selen mycket lätt av tarmen och i lungorna. Därifrån insöndras det till blodet och ingår sedan i flera molekyler som är livsnödvändiga. Överskott inom normalnivåerna lämnar kroppen via utsöndringen.

Fysiologisk betydelse

Selen ingår i flera viktiga processer i kroppen och finns därför i alla celler. Koncentrationen är dock högre i könskörtlar och sädesceller. I kroppen ingår selen i vissa proteiner. Människan har 25 olika gener för att bilda dessa selenproteiner. Dessa proteiner består av en särskild aminosyra, selenocystein, som är reaktiv. I proteinform ingår selen i flera katalyserande enzymer som är centrala för metabolismen.

Selenprotein är i glutationperoxidas en antioxidant likt vitamin-E men är cirka tusen gånger mer aktivt än E-vitamin. Det förhindrar effektivt oönskade jäsningsprocesser och är därför viktigt för cellernas syreförsörjning. Det katalyserar cellernas andningsprocesser, stimulerar immunförsvaret, levern och de avgiftande processerna. Det skyddar cellerna mot giftiga substanser som kvicksilver och kadmium.

Selen ingår i ett protein som omvandlar ämnesomsättningshormonerna tyroxin till trijodtyronin. Nivåerna av selen sjunker vid allvarliga kroppsskador, vilket leder till en minskad konvertering av tyroxin till trijodtyronin.

Selenbrist

Vid brist på selen kan ett antal besvär uppstå, exempelvis lever-, hjärt- och cirkulationssjukdomar, däribland åderförkalkning och för högt blodtryck, sterilitet, impotens och ålderdomsbesvär, muskel- och ledbesvär, grå starr, hudbesvär och cancer i njurar, urinblåsa, magsäck, tarmar, lungor, hud, bukspottkörtel, lever och svalg. Möjligtvis även cystisk fibros. Euthyroid-sick syndromes.

Vegetarianer, i synnerhet de som äter nordiska grönsaker, brukar rekommenderas att ta extra selentillskott.

Vid selenbrist brukar natriumselenit eller selendioxid monohydrat utskrivas, två särskilda selenföreningar.

Överdosering

Vid för höga värden av selen påverkas mag- och tarmkanalen, och håret och naglarna växer långsammare. Erytrocytvärdet ökar, och om tillståndet är kritiskt kan förgiftning uppstå. Människor med för höga selennivåer kan lukta vitlök.

Selenhalter

Det rekommenderade dagliga intaget för barn är 10–30 μg, för kvinnor 40 μg (gravida/ammande 55 μg), och för män 40–50 μg. Blodnivåerna av selen brukar ligga mellan 60 och 120 µg/L.

I Livsmedelsverkets senaste rikstäckande undersökning av kostvanor i den svenska befolkningen, Riksmaten – 2010-11, var det rapporterade intaget av selen per dag i genomsnitt 42 μg för kvinnor, 50 μg för män och 46 μg för hela gruppen i undersökningen.

H-fraser	H301+H331, H373, H413
P-fraser	P261, P304+P340, P311, P330

32. Germanium (Ge) <— 33. Arsenik (As) —> 34. Selen (Se)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Arsenik
https://en.wikipedia.org/wiki/Arsenic

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 74,92160 u
Utseende: Metalliskt grå

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 5,727 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 5,22 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 090 K (817 °C under tryck)
Kokpunkt: 887 K (613 °C) (sublimerar)
Trippelpunkt: 1090 K, ​3628 kPa
Molvolym: 12,95 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 24,44 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 34,76 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24,64 J/(mol × K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 100 pm
Kovalent radie: 105 ± 3 pm
van der Waalsradie: 180 pm
Elektronaffinitet: 200 kJ/mol

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 5

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Oxider (basicitet): (mild sur oxid)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,18

Diverse

Kristallstruktur: Rombohedral
Termisk expansion: 5,6 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga: 50,2 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet: 37,7 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 333 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −5.5×10⁻⁶ cm³/mol
Youngs modul: 8 GPa
Skjuvmodul: 26 GPa
Bulks modul: 22 GPa
Mohs hårdhet: 3,5
Brinells hårdhet: 1440 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-38-2

Historia

Upptäckt: Arabiska alkemister (före 815 e.Kr)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
73As	{syn}	80.3 d	ε γ	73Ge
74As	{syn}	17.8 d	ε β+ γ β−	74Ge 74Ge 74Se
75As	100%	Stabil

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_arsenic

---

Arsenik

Arsenik (latinskt namn, arsenicum) är ett mycket giftigt halvmetalliskt grundämne. Arsenik har många allotropa former, de flesta har olika färger. Ämnet används idag främst i insektsgifter och andra bekämpningsmedel. Arsenik användes också flitigt inom tryckimpregnering av trä, och även i glasindustrin för att kunna skilja glasets luftbubblor så att man får ett rent och prydligt glas. Även i dagens industri används arsenik i mindre skala (t.ex. gamla fönsterrutor, kristallglas och prismakristallkronor), men ämnet har fasats ut till förmån för mindre miljöfarliga alternativ.

Den även giftiga kemiska föreningen arseniktrioxid kallas ofta ”vit arsenik”.

Arsenik från jordskorpan urlakas i dricksvattnet. Vid till exempel risodling tas detta upp, vilket gör att arsenik kan hittas i vissa livsmedelsprodukter, exempelvis just ris.

En undersökningsmetod som används för att upptäcka arsenik är att framkalla en arsenikspegel.

Historia

Föreningar av arsenik har varit kända sedan mycket lång tid. Namnet kommer från det grekiska arsenikon, vilket stod för oripiment, som är en form av arseniksulfid. Ämnet anses ha upptäckts av Albertus Magnus omkring år 1250. Den svenska kemisten Georg Brandt betecknade år 1733 arsenik som en halvmetall, medan Antoine Lavoisier ansåg arsenik vara ett metalliskt grundämne.

Förekomst

Arsenik finns bundet i vissa mineral som till exempel arsenikkis och realgar men förekommer även i malmer med guld, silver, koppar och zink och kan spridas vid brytning av dessa. Spår av arsenik kan hittas i vatten och cigarettrök ^[3] liksom i rök från kol och olja.

Framställning

Arseniken framställs dels av gedigen arsenik genom sublimering, dels genom upphettning av arsenikkis eller arsenikjärn varvid arseniken förångas och kan kondenseras. Vidare utvinns arsenik som biprodukt vid flera olika metallurgiska processer.

Förgiftning

Arsenikförgiftning är ett tillstånd som uppstår till följd av förhöjda halter av arsenik i kroppen. Symptomen kan omfatta kräkningar, buksmärta, encefalopati, och diarré, med viss variation mellan exponering under kortare eller längre tid. Den vanligaste orsaken till långvarig exponering är intag genom förorenat dricksvatten. De flesta fall av arsenikförgiftning är oavsiktliga.

Genom sitt dricksvatten exponeras fler än 200 miljoner människor i världen för högre halter av arsenik än vad som anses vara säkert. De värst drabbade områdena är Bangladesh och Västbengalen. Toxiciteten hos arsenik har beskrivits så långt tillbaka som till 1500 f.kr. i Papyrus Ebers.

Medicinsk användning

Arseniktrioxid ingår som aktiv beståndsdel i ett godkänt läkemedel mot en sällsynt form av leukemi. Läkemedlet är centralt godkänt av det Europeiska läkemedelsverket och EU-kommissionen.

Miljö

Arsenikmineral och -salter förekommer som nämnts ovan i mineral och malmer och kan urlakas i vatten. I strömmande ytvatten brukar arsenikhalterna vara låga, men i brunnar och andra relativt stillastående vatten kan halterna nå toxiska nivåer, vilket särskilt drabbat Bangladesh i vad som WHO kallat för världens genom tiderna största giftkatastrof. Även om man åtgärdat ungefär hälften av de aktuella brunnarna är förgiftningshotet fortfarande till stor del olöst, och man bedömer att omkring 40 miljoner människor – en fjärdedel av landets befolkning – utsätts för giftigt vatten. Tiotusentals människor dör årligen av arsenikförgiftning och dess följdsjukdomar, och särskilt barn riskerar men för livet på grund av arsenikorsakade utvecklingsstörningar..

2015 gick Livsmedelsverket i Sverige ut med rekommendationen att begränsa konsumtion av risprodukter och att hälla av kokvattnet efter att riset kokats, detta för att minska intaget av arsenik.

H-fraser	H301, H331, H410
P-fraser	P261, P273, P301 + P310, P311, P501