Il tetrossido di osmio OsO4 è una sostanza chimica tossica, volatile, rara e costosa usata come agente di colorazione per campioni biologici esaminati con microscopi elettronici. Il suo vapore può causare irritazione agli occhi, pelle, e danni ai polmoni.
Il tetrossido di osmio noto come ossido di osmio (VIII) è un esempio del massimo stato di ossidazione in cui compare un elemento di transizione. L’osmio ha configurazione elettronica [Xe] 4f14 5d6 6s2 e pertanto, oltre al numero di ossidazione +4 che è il più comune, presenta altri stati di ossidazione tra cui +8 come nel caso di OsO4.
Ha una geometria tetraedrica con un angolo di legame O-Os-O ci 109.5° ed è quindi una molecola apolare. Si presenta come un solido cristallino con una temperatura di fusione di 40°C e una temperatura di ebollizione di 130°.
L’alta tossicità e l’alta volatilità del composto rendono il tetrossido di osmio particolarmente pericoloso se non viene conservato e manipolato in modo appropriato.
Il tetrossido di osmio è una sostanza incolore ma ad esso viene attribuito il colore giallo a causa della presenza del biossido di osmio OsO2 che è di colore giallo marrone.
E’ solubile in molti solventi organici come il tetracloruro di carbonio e il t-butanolo e moderatamente solubile in acqua.
Viene ottenuto portando il metallo alla temperatura di 400°C in presenza di ossigeno secondo la reazione:
Os + 2 O2 → OsO4
Il tetrossido di osmio è un acido di Lewis ed ha proprietà ossidanti.
Viene ridotto dall’idrogeno molecolare a osmio metallico secondo la reazione:
OsO4 + 4 H2 → Os + 4 H2O
Il tetrossido di osmio è un efficace agente ossidante per la conversione di un alchene in un glicole vicinale. Questa reazione è stereospecifica in quanto porta a un’addizione syn dei due gruppi –OH evidenziabile dalla reazione, ad esempio, del cicloesene che dà luogo alla formazione del cis,1,2-cicloesandiolo. Il meccanismo della reazione prevede la formazione di un osmiato ciclico che giustifica il tipo di stereoselettività.
In presenza di un agente ossidante come H2O2 che rigenera l’osmio (VI) prodotto a osmio (VIII), il tetrossido di osmio, viene usato in quantità catalitiche per l’ossidazione degli alcheni:
