Iridium

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Page d'aide sur les redirections Cet article concerne l'élément chimique, le corps simple et les composés de combinaison. Pour les autres significations, voir Iridium (homonymie).
Iridium
Iridium-2.jpg
OsmiumIridiumPlatine
Rh
   
 
77
Ir
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Ir
Mt
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Iridium, Ir, 77
Série chimique métaux de transition
Groupe, période, bloc 9, 6, d
Masse volumique 22,562 g·cm-3 (20 °C)[1]
Dureté 6,5
Couleur Argenté blanc
No CAS 7439-88-5 [2]
Propriétés atomiques
Masse atomique 192,217 ± 0,003 u [1]
Rayon atomique (calc) 135 pm (180 pm)
Rayon de covalence 141 ± 6 pm [3]
Configuration électronique [Xe] 4f14 5d7 6s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 32, 15, 2
État(s) d’oxydation 2, 3, 4, 6
Oxyde basique
Structure cristalline Cubique à faces centrées
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 2 446 °C [1]
Point d’ébullition 4 428 °C [1]
Énergie de fusion 26,1 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 604 kJ·mol-1
Volume molaire 8,52×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 1,47 Pa à 2 716 K
Vitesse du son 4 825 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 2,20
Chaleur massique 130 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 19,7×106 S·m-1
Conductivité thermique 147 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[4]
1re : 8,96702 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
191Ir 37,3 % stable avec 114 neutrons
192Ir {syn.} 73,83 j β
ε
1,460
1,046
192Pt
192Os
193Ir 62,7 % stable avec 116 neutrons
Précautions
Directive 67/548/EEC[5]
État pulvérulent :
Facilement inflammable
F



SGH[6]
État pulvérulent :
SGH02 : InflammableSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Danger
H228, H319, P210, P305, P338, P351,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'iridium est un élément chimique de symbole Ir et de numéro atomique 77.

Généralité sur l'élément et histoire[modifier | modifier le code]

L'élément est considéré, du fait de son corps simple, comme un métal de la troisième série des métaux de transition, dit platinoïde ou du groupe du platine.

L'iridium a été découvert en 1803 par Smithson Tennant à Londres, Angleterre, en même temps que l'osmium dans les résidus (du type osmiure d'iridium) de la dissolution du platine et des minerais de platine dans de l'eau régale. Son nom vient du latin iris signifiant « arc-en-ciel », à cause de ses composés qui sont très colorés.

Un alliage de 10 % d'iridium et de 90 % de platine a été utilisé comme matériau pour les étalons du mètre et du kilogramme, conservés par le Bureau international des poids et mesures à Sèvres, près de Paris, France.

Isotopes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Isotopes de l'iridium.

L'iridium naturel est composé de 2 isotopes observés stables : 191Ir à 37,3 % et 193Ir à 62,7 %.
Il existe de nombreux radioisotopes, le plus stable parmi ces derniers est le 192Ir avec une demi-vie de 73,83 jours et d'une énergie moyenne de 380 KeV ; il se désintègre en 192Pt, tandis que la plupart des autres se désintègrent en osmium. L'192Ir est utilisé en curiethérapie.

Occurrence naturelle[modifier | modifier le code]

L'iridium se trouve dans la nature sous forme d'iridium natif, parfois comme composant notable du platine natif ou l'osmium natif. Citons parmi les alliages naturelles, avec divers platinoïdes et d'autres métaux de la même famille, les plus connus avec l'osmium, soient l'iridosmine et l'osmiridium)[7]. Les mélanges isomorphes d'iridium et d'osmium avec d'autres platinoïdes constituent la principale matière première de ces deux métaux.

Il figure en quantité non négligeable dans les gisements secondaires d'or natif et de platine natif.

De nature sidérophile, il est très rare, voire souvent quasiment absent de la surface de la Terre avec un clarke de l'ordre de 0,001 g/t ou 0,001 ppm dans la croûte terrestre mais pas des météorites métalliques, et la présence d'iridium à la limite des couches géologiques Crétacé-Tertiaire est un élément essentiel appuyant la théorie d'un impact météoritique (peut-être celui du cratère de Chicxulub) à l'origine de l'extinction du Crétacé, dont celle des dinosaures..

La limite K-T, marquant la frontière temporelle entre les ères du secondaire (période du Crétacé) Crétacé et du Tertiaire (période du Paléogène) Tertiaire, a été identifiée par une fine strate d'argile riche en iridium. Selon beaucoup de scientifiques, tels que les américains Luis Alvarez et son père Walter qui sont à l'origine de la théorie de l'extinction des dinosaures provoquée par une collision entre la Terre et un astéroïde géant, cet iridium a une origine extraterrestre, apporté par un astéroïde ou une comète qui aurait frappé la Terre près de ce qui est maintenant la péninsule du Yucatan, au Mexique. Selon d’autres, tel que Dewey M. McLean du Virginia Polytechnic Institute, cet iridium a une origine volcanique. En effet le noyau terrestre en est riche, et le Piton de la Fournaise de la Réunion par exemple en relâche encore aujourd'hui.

Il est récupéré commercialement comme un sous-produit des mines de nickel.

Corps simple[modifier | modifier le code]

Le corps simple est un métal lourd qualifié de platinoïde pour son analogie avec le platine, il est très dur, dense, cassant et d'aspect blanc argenté. Il est très résistant à la corrosion.

« Feuilles » d'iridium

Caractéristiques physique et chimiques[modifier | modifier le code]

L'iridium est blanc, ressemble au platine, mais avec une légère touche jaunâtre. L’iridium a une densité très élevée : il est le 2e plus dense élément naturel après l'osmium. Sa densité est de 22,56.

Du fait de son extrême dureté et son inélasticité, il est difficile à usiner, mettre en forme ou travailler.

L'iridium est le métal connu un des plus résistants à la corrosion. Il est très peu réactif chimiquement.

Il est insoluble dans l'eau. Il ne peut être attaqué par les acides forts et les bases fortes surtout à l'état compacte. Sous forme fissuré et surtout de poudre fine facilement obtenue par broyage, il est toutefois soluble dans l'eau régale à chaud car il forme des complexes.

Il peut être solubilisé par des sels alcalins en fusion, tels que le chlorure de sodium (NaCl) et le cyanure de sodium (NaCN) ou encore un mélange de potasse fondue (KOH et K2CO3).


Applications[modifier | modifier le code]

Il est utilisé dans les alliages à haute résistance et pouvant supporter de hautes températures. Parmi les éléments connus, l'iridium est le plus résistant à la corrosion.

L'iridium est utilisé dans des dispositifs devant supporter de hautes températures, dans les contacts électriques et comme agent durcissant du platine.

L'iridium est principalement utilisé en métallurgie comme agent durcissant dans les alliages très stables de platine. Le platine iridié était la matière du mètre étalon.

Voici d'autres utilisations :

Chimie de l'iridium et combinaisons[modifier | modifier le code]

Chauffé au rouge, l'iridium donne le dioxyde d'iridium qui se dissocie au-delà de 1 400 °C.

Ir solide cristal, en poudre, chauffée au rouge + O2 gaz → IrO2 poudre ou masse solide noire
IrO2 poudre chauffée vers 1500°C → Ir solide cristal + O2 gaz

Sa chimie se caractérise par les degrés d'oxydation -II , -I, III et IV.

Il existe aussi des complexes Ir (VI)

Risques et toxicolgie[modifier | modifier le code]

L'iridium sous sa forme métallique n’est généralement pas toxique du fait de sa non-réactivité chimique, mais ses composés doivent être considérés comme hautement toxiques.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc,‎ , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC,‎ , 89e éd., p. 10-203
  5. Entrée de « Iridium » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais) (JavaScript nécessaire)
  6. SIGMA-ALDRICH
  7. (en) J. Emsley, Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements, Oxford, England, UK, Oxford University Press,‎ , 201–204 p. (ISBN 0-19-850340-7), « Iridium »

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Alain Foucault, Jean-François Raoult, Fabrizio Cecca, Bernard Platevoet, Dictionnaire de Géologie - 5e édition, édition Dunod, 2014, 416 pages. Avec la simple entrée "iridium" p. .

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

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