Stronțiul este un element chimic; are simbolul Sr și numărul atomic 38. Un metal alcalino-pământos, este un element metalic moale, alb-argintiu, cu tentă gălbuie, foarte reactiv din punct de vedere chimic. Metalul formează un strat închis la culoare de oxid atunci când este expus la aer. Stronțiul are proprietăți fizice și chimice asemănătoare cu cele ale celor doi vecini verticali ai săi din tabelul periodic, calciul și bariul. Se găsește în natură în principal în mineralele celestină și și este extras mai ales din acestea.
Atât stronțiul, cât și stronțianitul își trag numele de la , un sat din Scoția, în apropierea căruia mineralul a fost descoperit în 1790 de și ; în anul următor a fost identificat ca element nou pe baza culorii roșu-crimson din . Stronțiul a fost izolat pentru prima dată ca metal în 1808 de Humphry Davy, folosind procedeul, pe atunci recent descoperit, al electrolizei. În cursul secolului al XIX-lea, stronțiul a fost utilizat mai ales la producerea zahărului din sfeclă de zahăr (vezi ). La apogeul producției de tuburi catodice pentru televizoare, până la 75% din consumul de stronțiu din Statele Unite era destinat sticlei ecranului frontal al . Odată cu înlocuirea tuburilor catodice prin alte metode de afișare, consumul de stronțiu a scăzut dramatic.
În timp ce stronțiul natural (care este alcătuit în cea mai mare parte din izotopul stronțiu-88) este stabil, sintetic este radioactiv și reprezintă una dintre cele mai periculoase componente ale , deoarece stronțiul este absorbit de organism într-un mod similar calciului. Stronțiul natural stabil nu este periculos pentru sănătate la niveluri scăzute.
Caracteristici thumb|left|upright|Stronțiu dendritic oxidat
Stronțiul este un metal divalent argintiu cu o nuanță ușor gălbuie, ale cărui proprietăți sunt în mare parte intermediare și similare cu cele ale vecinilor săi din grupă, calciul și bariul.Greenwood and Earnshaw, pp. 112–13 Este mai moale decât calciul și mai dur decât bariul. Punctele sale de topire (777 °C) și de fierbere (1377 °C) sunt mai scăzute decât cele ale calciului (842 °C și, respectiv, 1484 °C); bariul continuă această tendință descendentă la punctul de topire (727 °C), dar nu și la punctul de fierbere (1900 °C). Densitatea stronțiului (2,64 g/cm3) este, de asemenea, intermediară între cele ale calciului (1,54 g/cm3) și bariului (3,594 g/cm3).C. R. Hammond The elements (pp. 4–35) în Există trei alotropi ai stronțiului metalic, cu puncte de tranziție la 235 și 540 °C.
Potențialul standard de electrod al cuplului Sr2+/Sr este −2,89 V, aproximativ la jumătatea distanței dintre cele ale cuplurilor Ca2+/Ca (−2,84 V) și Ba2+/Ba (−2,92 V), și apropiat de cele ale metalelor alcaline vecine. Stronțiul este intermediar între calciu și bariu în ceea ce privește reactivitatea față de apă, cu care reacționează la contact producând hidroxid de stronțiu și hidrogen gazos. Stronțiul metalic arde în aer producând atât oxid de stronțiu, cât și nitrură de stronțiu, însă, deoarece nu reacționează cu azotul sub 380 °C, la temperatura camerei formează spontan numai oxidul. Pe lângă oxidul simplu SrO, peroxidul SrO2 poate fi obținut prin oxidarea directă a stronțiului metalic sub presiune ridicată de oxigen, existând unele indicii cu privire la un superoxid galben Sr(O2)2.Greenwood and Earnshaw, p. 119 Hidroxidul de stronțiu, Sr(OH)2 este o bază tare, deși nu la fel de puternică precum hidroxizii bariului sau ai metalelor alcaline.Greenwood and Earnshaw, p. 121 Sunt cunoscuți toți cei patru dihalogenuri ai stronțiului.Greenwood and Earnshaw, p. 117
Datorită dimensiunilor mari ale elementelor grele din blocul s, inclusiv stronțiul, este cunoscut un spectru vast de numere de coordinare, de la 2, 3 sau 4, până la 22 sau 24 în SrCd11 și SrZn13. Ionul Sr2+ este destul de voluminos, astfel că numerele mari de coordinare reprezintă regula.Greenwood and Earnshaw, p. 115 Dimensiunile mari ale stronțiului și bariului joacă un rol semnificativ în stabilizarea complexelor de stronțiu cu liganzi polidentați macrociclici, precum eterii coroană: de exemplu, în timp ce 18-coroană-6 formează complexe relativ slabe cu calciul și metalele alcaline, complexele sale cu stronțiu și bariu sunt mult mai stabile.Greenwood and Earnshaw, p. 124
Compușii organostronțiu conțin una sau mai multe legături stronțiu–carbon. Ei au fost raportați ca intermediari în reacțiile de tip Barbier. Deși stronțiul se află în aceeași grupă cu magneziul, iar compușii organomagneziaci sunt foarte frecvent utilizați în chimie, compușii organostronțiu nu sunt la fel de răspândiți, deoarece sunt mai dificil de sintetizat și mai reactivi. Compușii organostronțiu tind să fie mai asemănători cu compușii organoeuropiu sau organosamariu, datorită razelor ionice similare ale acestor elemente (Sr2+ 118 pm; Eu2+ 117 pm; Sm2+ 122 pm). Majoritatea acestor compuși pot fi preparați numai la temperaturi scăzute; liganții voluminoși tind să favorizeze stabilitatea. De exemplu, diciclopentadienilul de stronțiu, Sr(C5H5)2, trebuie obținut prin reacția directă a stronțiului metalic cu mercurocenul sau cu ciclopentadiena ca atare; înlocuirea ligandului C5H5 cu ligandului mai voluminos C5(CH3)5 crește, pe de altă parte, solubilitatea, volatilitatea și stabilitatea cinetică a compusului.Greenwood and Earnshaw, pp. 136–37
Din cauza reactivității sale extreme față de oxigen și apă, stronțiul se găsește în natură numai în combinații cu alte elemente, cum ar fi în mineralele stronțianit și celestină. Este păstrat sub un hidrocarbură lichidă, precum ulei mineral sau kerosen, pentru a preveni oxidarea; stronțiul metalic proaspăt expus capătă rapid o culoare gălbuie prin formarea oxidului. Stronțiul metalic sub formă de pulbere fină este piroforic, adică se aprinde spontan în aer la temperatura camerei. Sărurile volatile de stronțiu conferă o culoare roșu aprins flăcărilor și sunt utilizate în pirotehnie și la producerea rachetelor de semnalizare. La fel ca și calciul și bariul, metalele alcaline și lantanidele divalente europiu și yterbiu, stronțiul metalic se dizolvă direct în amoniac lichid, formând o soluție albastru-închis de electroni solvatați.
Izotopi
Stronțiul natural este un amestec de patru izotopi stabili: 84Sr, 86Sr, 87Sr și 88Sr. Dintre aceștia, 88Sr este cel mai abundent, reprezentând aproximativ 82,6% din tot stronțiul natural, deși abundența variază oarecum din cauza producerii de 87Sr radiogenic ca produs al dezintegrării prin emisie beta a lui 87Rb, cu timp de înjumătățire lung.Greenwood and Earnshaw, p. 19 Aceasta stă la baza datării rubidiu–stronțiu.
Dintre izotopii instabili, modul principal de dezintegrare al izotopilor mai ușori decât 86Sr este captură electronică sau emisia de pozitroni spre izotopi ai rubidiului, iar al izotopilor mai grei decât 88Sr este emisie de electroni spre izotopi ai ytriului. O mențiune specială merită 89Sr și 90Sr. Primul are un timp de înjumătățire de 50,56 zile și este utilizat în tratamentul cancerului osos, datorită similitudinii chimice a stronțiului cu calciul și, implicit, capacității sale de a substitui calciul. Deși 90Sr (timp de înjumătățire 28,91 ani) a fost utilizat în mod similar, acesta reprezintă mai ales un izotop de îngrijorare în precipitațiile radioactive rezultate din arme nucleare și accidente nucleare, datorită perioadei sale mai lungi de înjumătățire (ambii sunt produși ca produse de fisiune). Prezența sa în oase, unde se acumulează întreg stronțiul, poate provoca cancer osos, cancer al țesuturilor adiacente și leucemie. Accidentul nuclear de la Cernobîl din 1986 a contaminat aproximativ 30.000 km2 cu mai mult de 10 kBq/m2 de 90Sr, reprezentând aproximativ 5% din conținutul total de 90Sr al reactorului.
Istorie thumb|left|upright=0.6|Testul flăcării pentru stronțiu
Stronțiul este numit după satul scoțian Strontian (), unde a fost descoperit în minereurile exploatărilor de plumb.
În 1790, Adair Crawford, medic implicat în prepararea bariului, și colegul său William Cruickshank au observat că minereurile din Strontian prezentau proprietăți diferite de cele ale altor surse de „heavy spar”. Aceasta i-a permis lui Crawford să conchidă, la pagina 355, că „... este într-adevăr probabil ca mineralul scoțian să fie o nouă specie de pământ care până acum nu a fost examinată îndeajuns”. Colecționarul de minerale și medicul Friedrich Gabriel Sulzer a analizat împreună cu Johann Friedrich Blumenbach mineralul din Strontian și l-a numit stronțianit. El a ajuns, de asemenea, la concluzia că acesta era distinct de witherit și conținea un nou „pământ” (neue Grunderde).
În 1793, Thomas Charles Hope, profesor de chimie la Universitatea din Glasgow, a studiat mineralul și a propus denumirea strontites.Although Thomas C. Hope had investigated strontium ores since 1791, his research was published in: El a confirmat lucrările anterioare ale lui Crawford și a relatat: „... considerându-l un pământ particular, am crezut necesar să-i dau un nume. L-am numit strontites, după locul în care a fost găsit; un mod de derivare, în opinia mea, la fel de potrivit ca orice calitate pe care ar putea-o avea, care este moda actuală.” Elementul a fost în cele din urmă izolat de Sir Humphry Davy în 1808, prin electroliza unui amestec care conținea clorură de stronțiu și oxid de mercur(II), și anunțat de acesta într-o prelegere ținută la Royal Society la 30 iunie 1808. În concordanță cu denumirea celorlalte metale alcalino-pământoase, el a schimbat numele în strontium.Many other early investigators examined strontium ore, among them: (1) Martin Heinrich Klaproth, "Chemische Versuche über die Strontianerde" (Chemical experiments on strontian ore), Crell's Annalen (September 1793) no. ii, pp. 189–202 ; and "Nachtrag zu den Versuchen über die Strontianerde" (Addition to the Experiments on Strontian Ore), Crell's Annalen (February 1794) no. i, p. 99 ; also (2)
Prima aplicație la scară largă a stronțiului a fost în producerea zahărului din sfeclă de zahăr. Deși un procedeu de cristalizare care utiliza hidroxid de stronțiu a fost brevetat de Augustin-Pierre Dubrunfaut în 1849, introducerea pe scară largă a venit odată cu îmbunătățirea procesului la începutul anilor 1870. Industria germană a zahărului a utilizat acest procedeu până în secolul al XX-lea. Înainte de Primul Război Mondial, industria zahărului din sfeclă utiliza anual pentru acest proces între 100.000 și 150.000 de tone de hidroxid de stronțiu. Hidroxidul de stronțiu era reciclat în cursul procesului, însă cererea pentru compensarea pierderilor din producție era suficient de mare pentru a crea o cerere semnificativă, care a dus la exploatarea stronțianitului în Münsterland. Exploatarea stronțianitului în Germania a încetat când a început exploatarea zăcămintelor de celestină din Gloucestershire. Aceste mine au furnizat cea mai mare parte a aprovizionării mondiale cu stronțiu în perioada 1884–1941. Deși zăcămintele de celestină din bazinul Granada erau cunoscute de mai multă vreme, exploatarea lor la scară largă nu a început înainte de anii 1950.
În timpul testelor atmosferice cu arme nucleare, s-a observat că stronțiul-90 este unul dintre produșii de fisiune nucleară cu un randament relativ ridicat. Asemănarea cu calciul și posibilitatea ca stronțiul-90 să se acumuleze în oase au făcut din cercetarea metabolismului stronțiului un subiect important.
Răspândire
thumb|left|Mineralul celestină ()