El osmio (Os), es un metal brillante, blanco azulado, extremadamente duro y catalogado como uno de los metales más densos y raros de la familia de los metales de transición. Su abundancia en la corteza terrestre está calculada en 0.005 ppm [1a]. De manera natural el osmio se encuentra con rutenio y otros metales del grupo del platino (llamados así porque se localizan dentro de la misma mina donde se extrae el platino) [1b].

Osmio metálico.

 

El osmio ocupa el tercer lugar en la tríada del grupo 8 de la Tabla Periódica. Es considerado el elemento natural más denso (22.59 g.cm-3 a 20°C) y posee un peso atómico de 190.23 g.mol-1. El osmio tiene 76 electrones, la estructura de su capa electrónica es 2 ⋅ 8 ⋅ 18⋅  32⋅  14⋅  2, posee una electronegatividad de Pauling de 2.2 y un punto de fusión de 3045(±30)°C. La configuración electrónica del estado fundamental es [Xe] 4f14 5d6 6s2. Este elemento tiene siete isótopos naturales, 6 de los cuales son estables: 184Os, 187Os, 188Os, 189Os, 190Os, 192Os (más abundante) y el 186Os, que tiene una vida media extremadamente larga (2 × 1015 años) [1b].

El osmio exhibe estados de oxidación de -2 a +8 en sus compuestos, aunque el más común es el de +4. El osmio forma el óxido OsO2 que es un sólido café amarillento, que se prepara usualmente por calentamiento del metal en su forma elemental a 650°C en presencia de óxido nitroso (NO). El óxido más común para este metal es el tetróxido de osmio, OsO4, (p.f 40°C, p. eb. 130°C), y es una molécula con estructura tetraédrica. Este compuesto es utilizado en química orgánica para oxidar enlaces dobles de carbono (C=C) a dioles cis [1a].

Smithson Tennant

En 1801 Smithson Tennant trabajaba con 186 kg de “platina” (mineral de platino de Columbia) y llevó a cabo varias pruebas, entre ellas, disolvió la platina en agua regia, obteniendo una disolución altamente coloreada y un residuo negro, indicativo de las impurezas en el mineral. Tennant fundió el residuo insoluble con iridio, además de álcali a alta temperatura y disolvió el sólido enfriado resultante en agua, produciendo un sólido negro adicional y una disolución amarilla. Esa fue probablemente una forma básica de tetróxido de osmio, OsO4. Smithson anunció el aislamiento del osmio en 1804 y lo nombró así por el olor desagradable que éste despide (del griego osme, que significa olor) [2]. A Tennant también se le atribuye el descubrimiento del iridio, además de que demostró que el diamante estaba compuesto únicamente de carbono [3].

Las principales fuentes de los metales de platino alrededor del mundo se encuentran en el Complejo Bushveld de Sudáfrica y el Distrito Sudbury en Ontario, Canadá, y la Península de Norilsk y Kola, regiones en Rusia.

El osmio puede ser convertido a OsO4, con ácido nítrico concentrado y disolverse en álcali fundido en presencia de aire o bien en flujo de perclorato de potasio, KClO3, para formar el osmato [OsO2(OH)4]2-. El osmio es estable al ataque atmosférico, aunque si se encuentra finamente dividido desprende el olor característico del tetróxido de osmio, OsO4 (altamente tóxico).

Sección transversal de un nervio mielinizado teñido con tetróxido de osmio para mostrar la envoltura de mielina de las fibras nerviosas. Micrografía de microscopio de luz.

 

Los principales usos identificados para el tetróxido de osmio a nivel académico e industrial son en catálisis, especialmente en esteroides, polímeros e hidrogenaciones; en medicina, para tinción de tejidos utilizados para exámenes microscópicos de especímenes y quimioterapia. Empleos menores del metal de osmio son para contactos eléctricos, filamentos, tubos catódicos y para dar dureza a aleaciones para pivotes mecánicos y herramientas para grabado [4].

Compuesto trans-[OsCl4(indazol)2]
Los elementos del grupo ocho son capaces de formar compuestos líquidos altamente volátiles mononucleares carbonílicos del tipo M(CO)5, que poseen un arreglo geométrico de bipirámide trigonal. El pentacarbonilosmio, Os(CO)5, se forma por acción directa de monóxido de carbono (CO) sobre el tetróxido de osmio a temperaturas y presiones elevadas. La química de estos carbonilos de osmio muestra arreglos estructurales diversos entre los cuales destaca el dodecacarbonilo triosmio, Os3(CO)12, el cual sirve como material de partida para la preparación de otras especies y cúmulos con alta nuclearidad [1a].

Actualmente los compuestos metálicos de osmio han sido utilizados en buena medida en el área de la química medicinal y son los metalofármacos no basados en platino más investigados, con considerables avances en ensayos clínicos en las últimas dos décadas. El trans-[OsCl4(indazol)2] es el primer compuesto de osmio que mostró actividad antiproliferativa en una línea celular de cáncer de ovario [5]. C2

 

 

 

Referencias
  1. a) Greenwood, N. N., Earnshaw, A., Chemistry of the Elements. Iron, Ruthenium and Osmium. Chapter 25, 2nd. Ed., Butterwoth Heinemann, pp. 1079-1112. b) Wieser, M. E., Holden, N., Coplen, T. B., Böhlke, J. K., Berglund, M., Brand, W. A., Bièvre, P. D., Gröning, M., Loss, R. D., Meija, J., Hirata, T., Prohaska, T., Schoenberg, R., O’Connor, G., Walczyk, T., Yoneda, S., Zhu, X-P., Pure Appl. Chem., 2013, 85 (5),1047–1078.
  2. Lewis, D. G., Platinum Metals Rev., 2011, 55(3), 196-200.
  3. Weeks, M. E., J. Chem. Ed., 1932, 1017-1034.
  4. Smith, I. C., Carson, B. L., Ferguson, T. L. Environmental Health Perspectives, 1974, 8, 201-213.
  5. Meier-Menches, S. M., Gerner, C. Berger, W., Hartinger, C. G., Keppler, B. K., Chem. Soc. Rev., 2018, 47, 909-928.

Sobre el autor

Se doctoró en el Departamento de Química del Cinvestav. Su principal línea de investigación es en química organometálica. Actualmente se encuentra en una estancia posdoctoral en la Universidad de Warwick, Inglaterra.

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Se doctoró en el Departamento de Química del Cinvestav. Su principal línea de investigación es en química organometálica. Actualmente se encuentra en una estancia posdoctoral en la...

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