オスミウム

オスミウムは酸化状態が-2から+8の化合物を形成する。最も一般的な酸化状態は+2, +3, +4, +8である。酸化状態+8はイリジウムの+9を除き化学元素により達成される最大の酸化状態であり、他にはキセノン、ルテニウム、ハッシウム、イリジウムでのみ見られる。2つの反応性化合物Na2[Os4(CO)13]、Na2[Os(CO)4]で表される酸化状態-1, -2はオスミウムクラスター化合物の合成に使用される。 +8の酸化状態を示す最も一般的な化合物は四酸化オスミウムである。この有毒な化合物は粉末状のオスミウムが空気中にさらされると形成される。非常に揮発性が高く、水溶性で、淡黄色の結晶性固体で強いにおいがする。オスミウム粉末は四酸化オスミウムの特徴的なにおいを持つ。四酸化オスミウムは塩基との反応により赤いオスミウム酸塩OsO4(OH)2−2を形成する。アンモニアと反応し、ニトリドオスミウム酸塩OsO3Nを形成する。四酸化オスミウムは130℃で沸騰し、強力な酸化剤であるが、これとは対照的に二酸化オスミウム(OsO2)は黒色で不揮発性で反応性と毒性ははるかに低い。 主要な用途があるオスミウム化合物は2つだけである。四酸化オスミウムは電子顕微鏡で組織を染色や、有機合成においてアルケンを酸化するために使われ、不揮発性のオスミウム酸塩は有機酸化反応に使われる。 五フッ化オスミウム(OsF5)は知られているが、三フッ化オスミウム(OsF3)は未だ合成されていない。低い酸化状態は大きいハロゲンにより安定化されるため、三塩化物、三臭化物、三ヨウ化物、さらには二ヨウ化物も知られている。酸化状態+1はヨウ化オスミウム(OsI)でのみ知られているが、一方でトリオスミウムドデカカルボニル(Os3(CO)12)などのオスミウムのいくつかのカルボニル錯体は酸化状態0を示す。 一般的に、オスミウムの低い酸化状態は良いσドナー（アミンなど）およびπアクセプタ(窒素を含む複素環）である配位子により安定化される。より高い酸化状態はOおよびNのような強力なσドナーおよびπドナーにより安定化される。 オスミウムは多数の酸化状態にある幅広い化合物を形成するが、常温常圧でバルク状態では王水含むすべての酸による攻撃に抵抗する。しかし、溶融アルカリによって攻撃される。

オスミウムは地殻中で最も少ない安定した元素で、大陸地殻中の質量分率は平均で50兆分の1です。オスミウムは自然界では単体または自然合金として見られます。特に、イリジウム-オスミウム合金、オスミリジウム（オスミウムが豊富）、およびイリドオスミウム（イリジウムが豊富）があります。ニッケルおよび銅の鉱床では、プラチナ族金属は硫化物（例：(Pt,Pd)S）、テルル化物（例：PtBiTe）、アンチモン化物（例：PdSb）、およびヒ素化物（例：PtAs2）として存在し、これらの化合物ではプラチナがわずかなイリジウムおよびオスミウムと交換されます。プラチナ族金属のすべてと同様に、オスミウムは自然界でもニッケルや銅との合金として見つかります。地殻内では、オスミウムはイリジウムと同様に、火成鉱床（下からの地殻侵入）、衝撃クレーター、およびこれらの鉱床のいずれかから再生成された堆積物の3種類の地質構造で最も高い濃度で見られます。最も大きな既知の一次埋蔵量は南アフリカのブッシュフェルト火成岩コンプレックスにありますが、ロシアのノリリスク近郊の大きな銅-ニッケル鉱床やカナダのサドバリー盆地も重要なオスミウムの供給源です。アメリカ合衆国にも小規模な埋蔵量があります。コロンビアのチョコ県で前コロンブス期の人々によって使用された沖積鉱床もプラチナ族金属の供給源です。2つ目の大きな沖積鉱床はロシアのウラル山脈にあり、現在も採掘されています。